2013 г.

Поверхностный плазмон в периодической структуре нанопроволок

Обнаружены необычные плазмоны, возбуждаемые неоднородной волной в узкой щели в периодическом массиве нанопроволок, лежащем на диэлектрической подложке. Неоднородная волна появляется, когда исходная плоская волна падает на границу подложки под углом полного внутреннего отражения. Обнаружено, что плазмонный резонанс имеет резкую зависимость от угла падения. Это свойство делает резонанс перспективным для приложений в «умных» перестраиваемых устройствах плазмоники.

На рис. 1 показано распределение амплитуды магнитного поля в окрестности двух соседних золотых цилиндров диаметром 100 нм, расположенным над стеклом. Электрическое поле максимально в центре узкой щели размером 5 нм, где магнитное имеет наибольший градиент. На рис.2 показан коэффициент усиления локального поля в зависимости от угла падения для золота на разных длинах волн. Видно резкое изменение поля вблизи угла полного внутреннего отражения 42° для излучения с длиной волны 700–900 нм

Рис. 1. Распределение ближнего поля в окрестности цилиндров. Цветом показана амплитуда магнитного поля

Рис. 2. Коэффициент усиления локального поля в щели при λ = 886 (сплошная линия), 729 (частые штрихи), 653 (точки), 564 (редкие штрихи), 539 нм (штрих-пунктир).

1. Frumin L.L., Nemykin A.V., Perminov S.V., Shapiro D.A. Plasmons excited by an evanescent wave in a periodic array of nanowires // J. Opt. – 2013, V.15, p.085002, 7 pages.
2. Frumin L.L., Perminov S.V., Shapiro D.A. Plasmons excited by an evanescent wave // JOSA B – 2013, V.30, No.8, pp.2048–2052.