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金属结构的局域等离激元为什么可以产生空间高度局域且增强倍数很大的光场,而相对而言介质结构无法达到同等水平?
考虑经典电磁理论描述,在等离激元共振时候金属表面会聚集较多来自金属其他部分的自由电子,而介质在光的激发下也只有局部原子、分子极化产生的一点面束缚电荷,因此金属结构较高的面电荷密度就能够产生更强的局部电场。注意到,这个电场在界面两侧方向是相反的,金属界面两侧介电常数符号也是反号的,因此方向相反的电场不会导致电位移矢量法向分量不连续。至于光场局域,由于在金属内部电场是e指数衰减的,界面金属一侧的局部强电场高度束缚于界面。在例如金属纳米间隙中,介质一侧的强电场也局域在很小的范围内,那么就产生了很强的光场局域。而在介质界面光场则不会如此有效地局域。
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GMT+8, 2023-9-26 09:46
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