Плазмон

У фізіцы, плазмон — квазічасціца, якая адпавядае квантаванню плазменных ваганняў, якія прадстаўляюць сабой калектыўныя ваганні свабоднага электроннага газу.

Тлумачэнне

Плазмоны адыгрываюць вялікую ролю ў аптычных уласцівасцях металаў. Святло з частатой ніжэй плазменнай частаты адлюстроўваецца, таму што электроны ў метале экрануюць электрычнае поле светлавой электрамагнітнай хвалі. Святло з частатой вышэй плазменнай частаты праходзіць, таму што электроны не могуць дастаткова хутка адказаць, каб экраніраваць яго. У большасці металаў плазменная частата знаходзіцца ў ультрафіялетавай вобласці спектра, што робіць іх бліскучымі ў бачным дыяпазоне. У легіраваных паўправадніках плазменная частата знаходзіцца звычайна ў ультрафіялетавай вобласці.

Энергію плазмонаў можна ацаніць у мадэлі амаль свабодных электронаў як:

E_{p}=\hbar \omega _{p}=\hbar e{\sqrt {\frac {n}{m\varepsilon _{0}}}},

дзе n — шчыльнасць валентных электронаў, e — элементарны зарад, m — маса электрона і ε₀ — электрычная пастаянная.

Паверхневыя плазмоны (плазмоны, абмежаваныя паверхнямі) моцна ўзаемадзейнічаюць са святлом, прыводзячы да ўтварэння палярытонаў. Яны гуляюць ролю ў паверхневым ўзмацненні раманаўскага рассейвання святла і ў тлумачэнні анамалій у дыфракцыі металаў. Паверхневы плазмонны рэзананс выкарыстоўваецца ў біяхіміі, каб вызначаць прысутнасць малекул на паверхні.

Лакалізаваны паверхневы плазмон прысутнічае ў дробных металічных часціцах (наначасціцах), такіх як золата або серабро. Пры досыць малых памерах часціц (дыяметр часціцы меншы чым даўжыня хвалі электрамагнітнага выпраменьвання), іх можна разглядаць як вагальныя дыполі. Паглынутая энергія электрамагнітнага выпраменьвання можа істотна награваць наначасціцы^[1].

Магчымае выкарыстанне

Плазмоны разглядаюцца як сродак перадачы інфармацыі ў камп'ютарных чыпах, бо правады для плазмонаў могуць быць нашмат танчэйшыя, чым звычайныя правады, і могуць падтрымліваць нашмат вышэйшыя частоты (у рэжыме 100 ТГц, у той час як звычайным правадам уласцівыя вялікія страты пры 10 ГГц). Яны былі таксама прапанаваны як сродак для літаграфіі і мікраскапіі высокага разрознення з-за іх надзвычай малых даўжынь хваль. Абодва гэтыя прымяненні з поспехам былі прадэманстраваны ў лабараторыях.

Таксама плазмоны можна выкарыстоўваць для генерацыі выпраменьвання ў структурах, якія называюцца спазерамі.

Зноскі

↑ A. O. Govorov, H. H. Richardson. Generating heat with metal nanoparticles. Архівавана з першакрыніцы 10 ліпеня 2010. doi:10.1016/S1748-0132(07)70017-8.

Спасылкі

http://home.hccnet.nl/ja.marquart/BasicSPR/BasicSpr01.htm Архівавана 2 сакавіка 2006.
http://www.qub.ac.uk/mp/con/plasmon/sp1.html Архівавана 23 красавіка 2003.
http://www.photonics.com/spectra/research/XQ/ASP/preaid.101/QX/read.htm Архівавана 17 студзеня 2006.
Plasmonic computer chips move closer
Progress at Stanford for use in computers Архівавана 23 лютага 2007.
Slashdot: A Plasmonic Revolution for Computer Chips?
A Microscope from Flatland Physical Review Focus, January 24 2005
n:en:Invisibility shield gets blueprint

[1] A. O. Govorov, H. H. Richardson. Generating heat with metal nanoparticles. Архівавана з першакрыніцы 10 ліпеня 2010. doi:10.1016/S1748-0132(07)70017-8.

[1]