Surface plasmon polariton
সারফেস প্লাজমন পোলারিটন (এসপিপি) হল বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় তরঙ্গ যা ধাতব-ডাইলেট্রিক বা ধাতব-বায়ু ইন্টারফেস বরাবর ভ্রমণ করে, কার্যত ইনফ্রারেড বা দৃশ্যমান-ফ্রিকোয়েন্সিতে। "পৃষ্ঠ প্লাজমন পোলারিটন" শব্দটি ব্যাখ্যা করে যে তরঙ্গ ধাতুতে চার্জ গতি ("পৃষ্ঠ প্লাজমন") এবং বাতাসে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় তরঙ্গ বা অস্তরক ("পোলারিটন") উভয়ই জড়িত। এগুলি এক ধরনের পৃষ্ঠ তরঙ্গ, যা ইন্টারফেস বরাবর অনেকটা একইভাবে পরিচালিত হয় যেমন আলোকে অপটিক্যাল ফাইবার দ্বারা পরিচালিত করা যায়। এসপিপিগুলির একই ফ্রিকোয়েন্সিতে (ফোটন) ভ্যাকুয়ামে আলোর চেয়ে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকে। অতএব, এস. পি. পি-র একটি উচ্চতর গতিবেগ এবং স্থানীয় ক্ষেত্রের তীব্রতা থাকতে পারে। ইন্টারফেসের লম্বভাবে, তাদের উপ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য-স্কেল কারাবাস রয়েছে। একটি এস. পি. পি ইন্টারফেস বরাবর প্রচার করবে যতক্ষণ না তার শক্তি ধাতুতে শোষণের জন্য হারিয়ে যায় বা অন্য দিকে ছড়িয়ে পড়ে (যেমন মুক্ত স্থানে)। এস. পি. পি-র প্রয়োগ মাইক্রোস্কোপি এবং ফোটোলিথোগ্রাফিতে বিচ্ছুরণ সীমার বাইরে সাবওয়েভলেন্থ অপটিক্সকে সক্ষম করে। এটি আলোর একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্যের প্রথম স্থির-অবস্থা মাইক্রো-মেকানিক্যাল পরিমাপকে সক্ষম করেঃ একটি অস্তরক মাধ্যমে একটি ফোটনের গতিবেগ। অন্যান্য প্রয়োগগুলি হল ফোটোনিক ডেটা স্টোরেজ, লাইট জেনারেশন এবং বায়ো-ফোটনিক্স। উত্তেজনা এসপিপিগুলি ইলেকট্রন এবং ফোটন উভয় দ্বারা উত্তেজিত হতে পারে। একটি ধাতুর বড় অংশে ইলেকট্রন নিক্ষেপ করার মাধ্যমে ইলেকট্রন দ্বারা উত্তেজনা তৈরি হয়। ইলেকট্রনগুলি ছড়িয়ে পড়ার সাথে সাথে শক্তি বাল্ক প্লাজমায় স্থানান্তরিত হয়। পৃষ্ঠের সমান্তরালে বিচ্ছুরণ ভেক্টরের উপাদানটির ফলে একটি পৃষ্ঠ প্লাজমন মেরুকরণ গঠিত হয়। একটি ফোটনের এস. পি. পি-কে উত্তেজিত করার জন্য, উভয়েরই একই ফ্রিকোয়েন্সি এবং গতিবেগ থাকতে হবে। যাইহোক, একটি প্রদত্ত ফ্রিকোয়েন্সির জন্য, একটি মুক্ত-স্থান ফোটনের গতিবেগ একটি এস. পি. পি-র তুলনায় কম কারণ উভয়ের মধ্যে ভিন্ন বিচ্ছুরণ সম্পর্ক রয়েছে (নীচে দেখুন)। এই ভরবেগের অসামঞ্জস্যের কারণেই বায়ু থেকে মুক্ত-স্থান ফোটন সরাসরি কোনও এস. পি. পি-র সাথে যুক্ত হতে পারে না। একই কারণে, একটি মসৃণ ধাতব পৃষ্ঠের একটি এসপিপি অস্তরকের মধ্যে একটি মুক্ত-স্থান ফোটন হিসাবে শক্তি নির্গত করতে পারে না (যদি অস্তরক অভিন্ন হয়)। এই অসামঞ্জস্যতা সংক্রমণের অভাবের অনুরূপ যা মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের সময় ঘটে। তা সত্ত্বেও, ফোটন এবং এস. পি. পি তরঙ্গ ভেক্টরের (এবং এইভাবে তাদের মোমেন্টার সাথে মেলে) সাথে মেলে ধরার জন্য প্রিজম বা গ্র্যাটিংয়ের মতো একটি সংযোগ মাধ্যম ব্যবহার করে এস. পি. পি-তে ফোটনগুলির সংযোগ অর্জন করা যেতে পারে। একটি প্রিজম ক্রেটশম্যান বিন্যাসে একটি পাতলা ধাতব ফিল্মের বিরুদ্ধে বা অটো বিন্যাসে একটি ধাতব পৃষ্ঠের খুব কাছাকাছি স্থাপন করা যেতে পারে (চিত্র 1)। একটি গ্র্যাটিং কাপলার সমান্তরাল তরঙ্গ ভেক্টর উপাদানকে গ্র্যাটিং সময়ের সাথে সম্পর্কিত পরিমাণ বৃদ্ধি করে তরঙ্গ ভেক্টরের সাথে মেলে (চিত্র 2)। এই পদ্ধতিটি, কম ঘন ঘন ব্যবহৃত হলেও, পৃষ্ঠের রুক্ষতার প্রভাবের তাত্ত্বিক বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। উপরন্তু, একটি খাঁজ, একটি ছিদ্র বা অন্যথায় সমতলীয় পৃষ্ঠের উপর একটি ঢেউয়ের মতো সাধারণ বিচ্ছিন্ন পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি এমন একটি প্রক্রিয়া সরবরাহ করে যার মাধ্যমে মুক্ত-স্থান বিকিরণ এবং এস. পি. গুলি শক্তি বিনিময় করতে পারে এবং তাই দম্পতি। ক্ষেত্র এবং বিচ্ছুরণ সম্পর্ক একটি এস. পি. পি-র বৈশিষ্ট্যগুলি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ থেকে পাওয়া যেতে পারে। আমরা একটি স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা ব্যবহার করি যেখানে ধাতব-ডাইলেক্ট্রিক ইন্টারফেস হল সমতল, যেখানে ধাতব এবং ডাইলেক্ট্রিক থাকে। অবস্থান এবং সময় t-এর একটি ফাংশন হিসাবে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি নিম্নরূপঃ যেখানে n উপাদানটিকে নির্দেশ করে (ধাতুর জন্য 1 বা অস্তরকের জন্য 2); ω হল তরঙ্গগুলির কৌণিক ফ্রিকোয়েন্সি; ধাতুর জন্য +, অস্তরকের জন্য-। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ভেক্টরের x-এবং z-উপাদানগুলি, চৌম্বক ক্ষেত্র ভেক্টরের y-উপাদান, এবং অন্যান্য উপাদানগুলি () শূন্য। অন্য কথায়, এসপিপিগুলি সর্বদা টিএম (আড়াআড়ি চৌম্বকীয়) তরঙ্গ। k হল তরঙ্গ ভেক্টর; এটি একটি জটিল ভেক্টর, এবং একটি ক্ষতিহীন এস. পি. পি-র ক্ষেত্রে, দেখা যায় যে x উপাদানগুলি বাস্তব এবং z উপাদানগুলি কাল্পনিক-তরঙ্গ x দিক বরাবর দোলন করে এবং z দিক বরাবর সূচকীয়ভাবে ক্ষয় হয়। উভয় পদার্থের জন্য সর্বদা একই থাকে, তবে সাধারণত এর থেকে আলাদা, যেখানে উপাদান 1 (ধাতু) এর পারমিটিভিটি, এবং সি হল ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি। নীচে যেমন আলোচনা করা হয়েছে, এটিও লেখা যেতে পারে। এই রূপের একটি তরঙ্গ ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলিকে কেবলমাত্র এই শর্তে সন্তুষ্ট করেঃ এবং এই দুটি সমীকরণ সমাধান করলে, পৃষ্ঠের উপর প্রচারিত তরঙ্গের জন্য বিচ্ছুরণ সম্পর্ক হল একটি ইলেক্ট্রন গ্যাসের মুক্ত ইলেক্ট্রন মডেলে, যা ক্ষয়কে অবহেলা করে, ধাতব ডাইলেক্ট্রিক ফাংশন হল যেখানে এসআই ইউনিটে বাল্ক প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি যেখানে এন হল ইলেক্ট্রন ঘনত্ব, ই হল ইলেক্ট্রনের চার্জ, এম ≤ হল ইলেক্ট্রনের কার্যকর ভর এবং মুক্ত-স্থানের পারমিটটিভিটি। বিচ্ছুরণ সম্পর্কটি চিত্র 3-এ অঙ্কিত করা হয়েছে। নিম্ন কে-তে, এস. পি. পি একটি ফোটনের মতো আচরণ করে, তবে কে বাড়ার সাথে সাথে বিচ্ছুরণ সম্পর্কটি বাঁক নেয় এবং "পৃষ্ঠের প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি" নামে একটি অ্যাসিম্পটোটিক সীমাতে পৌঁছায়। যেহেতু বিচ্ছুরণ বক্ররেখাটি আলোর রেখার ডানদিকে অবস্থিত, ω = k ⋅ c, তাই এস. পি. পি-র তরঙ্গদৈর্ঘ্য মুক্ত-স্থান বিকিরণের তুলনায় এমনভাবে ছোট যে এস. পি. পি তরঙ্গভেক্টরের সমতলের বাইরের উপাদানটি সম্পূর্ণরূপে কাল্পনিক এবং ক্ষয়প্রাপ্ত ক্ষয় প্রদর্শন করে। যদি আমরা ধরে নিই যে ε2 বাস্তব এবং ε2> 0, তবে এটি অবশ্যই সত্য হতে হবে যে ε1 <0, একটি শর্ত যা ধাতুতে সন্তুষ্ট। একটি ধাতুর মধ্য দিয়ে যাওয়া তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গগুলি ওহমিক ক্ষতি এবং ইলেক্ট্রন-কোর মিথস্ক্রিয়ার কারণে স্যাঁতসেঁতে হয়ে যায়। এই প্রভাবগুলি অস্তরক ফাংশনের একটি কাল্পনিক উপাদান হিসাবে প্রদর্শিত হয়। একটি ধাতুর অস্তরক ক্রিয়াকে প্রকাশ করা হয় ε1 = ε1′ + i ⋅ ε1′′ যেখানে ε1′ এবং ε1′′ যথাক্রমে অস্তরক ক্রিয়ার বাস্তব এবং কাল্পনিক অংশ। সাধারণত>> ε1′′ তাই তরঙ্গ সংখ্যাটি তার বাস্তব এবং কাল্পনিক উপাদানগুলির পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা যেতে পারে তরঙ্গ ভেক্টর আমাদের তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের ভৌতভাবে অর্থপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি যেমন তার স্থানিক ব্যাপ্তি এবং তরঙ্গ ভেক্টর মিলনের জন্য সংযুক্তির প্রয়োজনীয়তা সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি দেয়। বিস্তারের দৈর্ঘ্য এবং ত্বকের গভীরতা যেহেতু একটি এস. পি. পি পৃষ্ঠ বরাবর প্রসারিত হয়, এটি শোষণের কারণে ধাতুতে শক্তি হারায়। পৃষ্ঠ প্লাজমনের তীব্রতা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বর্গক্ষেত্রের সাথে ক্ষয় হয়, তাই x দূরত্বে, তীব্রতা একটি গুণক দ্বারা হ্রাস পেয়েছে। প্রসারণের দৈর্ঘ্যকে এস. পি. পি তীব্রতার 1/ই গুণক দ্বারা ক্ষয় হওয়ার দূরত্ব হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। এই শর্তটি দৈর্ঘ্যে সন্তুষ্ট হয় একইভাবে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ধাতব পৃষ্ঠের লম্বভাবে পড়ে যায়। কম ফ্রিকোয়েন্সিতে, ধাতুর মধ্যে এস. পি. পি অনুপ্রবেশের গভীরতা সাধারণত ত্বকের গভীরতার সূত্র ব্যবহার করে আনুমানিক করা হয়। অস্তরক ক্ষেত্রে, ক্ষেত্রটি অনেক ধীরে ধীরে পড়ে যাবে। ধাতু এবং অস্তরক মাধ্যমের ক্ষয়ের দৈর্ঘ্য প্রকাশ করা যেতে পারে যেখানে i প্রসারণের মাধ্যমকে নির্দেশ করে। এসপিপিগুলি ত্বকের গভীরতার মধ্যে সামান্য বিশৃঙ্খলার প্রতি খুব সংবেদনশীল এবং এই কারণে, এসপিপিগুলি প্রায়শই একটি পৃষ্ঠের অসমতা অনুসন্ধান করতে ব্যবহৃত হয়। অ্যানিমেশন পরীক্ষামূলক প্রয়োগগুলি এস. পি. পি-গুলিকে কাজে লাগানো ন্যানোফ্যাব্রিকেটেড সিস্টেমগুলি পদার্থের মধ্যে আলোর প্রসারণের নকশা এবং নিয়ন্ত্রণের সম্ভাবনা প্রদর্শন করে। বিশেষত, এস. পি. পিগুলি ন্যানোমিটার স্কেল ভলিউমে আলোকে দক্ষতার সাথে চ্যানেল করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যার ফলে অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি বিচ্ছুরণ বৈশিষ্ট্যগুলির সরাসরি পরিবর্তন ঘটে (উদাহরণস্বরূপ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং হালকা স্পন্দনের গতি উল্লেখযোগ্যভাবে সঙ্কুচিত হয়), পাশাপাশি অরৈখিক উপকরণগুলির সাথে শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া সক্ষম করার জন্য উপযুক্ত ক্ষেত্রের বর্ধন। বাহ্যিক পরামিতিগুলির প্রতি আলোর ফলস্বরূপ বর্ধিত সংবেদনশীলতা (উদাহরণস্বরূপ, একটি প্রয়োগকৃত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র বা একটি অধিশোষিত আণবিক স্তরের অস্তরক ধ্রুবক) সংবেদন এবং পরিবর্তনের ক্ষেত্রে প্রয়োগের জন্য দুর্দান্ত প্রতিশ্রুতি দেখায়। বর্তমান গবেষণা ন্যানোস্কেল প্লাজমোনিক প্রভাবের উপর ভিত্তি করে পরিমাপ এবং যোগাযোগের জন্য নতুন উপাদানগুলির নকশা, মনগড়া এবং পরীক্ষামূলক বৈশিষ্ট্যের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই যন্ত্রগুলির মধ্যে রয়েছে বায়োসেন্সিং, অপটিক্যাল পজিশনিং এবং অপটিক্যাল সুইচিং-এর মতো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আল্ট্রা-কমপ্যাক্ট প্লাজমোনিক ইন্টারফেরোমিটার, পাশাপাশি সিলিকন চিপে উচ্চ-ব্যান্ডউইথ, ইনফ্রারেড-ফ্রিকোয়েন্সি প্লাজমোনিক যোগাযোগ লিঙ্ককে সংহত করার জন্য প্রয়োজনীয় পৃথক বিল্ডিং ব্লক (প্লাজমন সোর্স, ওয়েভগাইড এবং ডিটেক্টর)। এস. পি. পি-র উপর ভিত্তি করে কার্যকরী যন্ত্র তৈরি করার পাশাপাশি, কৃত্রিমভাবে তৈরি বাল্ক অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যযুক্ত ফোটোনিক উপকরণ তৈরি করতে সীমাবদ্ধ ধাতব-ডাইলেক্ট্রিক স্থানে ভ্রমণকারী এস. পি. পি-র বিচ্ছুরণ বৈশিষ্ট্যগুলি কাজে লাগানো সম্ভব বলে মনে হয়, যা অন্যথায় মেটামেটেরিয়াল হিসাবে পরিচিত। কৃত্রিম এসপিপি মোডগুলি মাইক্রোওয়েভ এবং টেরাহার্টজ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে মেটামেটেরিয়াল দ্বারা উপলব্ধি করা যেতে পারে; এগুলি স্পুফ সারফেস প্লাজমন নামে পরিচিত। এস. পি. পি-র উত্তেজনা প্রায়শই একটি পরীক্ষামূলক কৌশলে ব্যবহৃত হয় যা সারফেস প্লাজমন রেজোনেন্স (এস. পি. আর) নামে পরিচিত। এস. পি. আর-এ, আপতিত কোণ, তরঙ্গদৈর্ঘ্য বা পর্যায়ের একটি ফাংশন হিসাবে প্রিজম কাপলার থেকে প্রতিফলিত শক্তি পর্যবেক্ষণ করে পৃষ্ঠ প্লাজমনের সর্বাধিক উত্তেজনা সনাক্ত করা হয়। এসপিপি এবং স্থানীয় প্লাজমন অনুরণন উভয় সহ পৃষ্ঠতল প্লাজমন-ভিত্তিক সার্কিটগুলি উচ্চ কার্যকারিতা ডেটা প্রক্রিয়াকরণ ন্যানো ডিভাইসে ব্যবহারের জন্য ফোটোনিক সার্কিটের আকারের সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে ওঠার উপায় হিসাবে প্রস্তাব করা হয়েছে। এই ন্যানো-ডিভাইসগুলিতে উপকরণগুলির প্লাজমোনিক বৈশিষ্ট্যগুলি গতিশীলভাবে নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা তাদের বিকাশের মূল চাবিকাঠি। একটি নতুন পদ্ধতি যা প্লাজমন-প্লাজমন মিথস্ক্রিয়া ব্যবহার করে সম্প্রতি প্রদর্শিত হয়েছে। এখানে আলোর বিস্তারকে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য বাল্ক প্লাজমন অনুরণন প্ররোচিত বা দমন করা হয়। এই পদ্ধতির ন্যানোস্কেল লাইট ম্যানিপুলেশন এবং একটি সম্পূর্ণ সি. এম. ও. এস-সামঞ্জস্যপূর্ণ ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল প্লাজমোনিক মড্যুলেটর বিকাশের উচ্চ সম্ভাবনা রয়েছে বলে দেখানো হয়েছে। চিপ-স্কেল ফোটোনিক সার্কিটগুলিতে সিএমওএস সামঞ্জস্যপূর্ণ ইলেক্ট্রো-অপটিক প্লাজমোনিক মড্যুলেটরগুলি মূল উপাদান হবে। পৃষ্ঠের দ্বিতীয় সুরেলা প্রজন্মের ক্ষেত্রে, দ্বিতীয় সুরেলা সংকেতটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক। পৃষ্ঠ প্লাজমনের কারণে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ইন্টারফেসে আরও শক্তিশালী হয় যার ফলে একটি অ-রৈখিক আলোকীয় প্রভাব দেখা যায়। এই বৃহত্তর সংকেতটি প্রায়শই একটি শক্তিশালী দ্বিতীয় সুরেলা সংকেত তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। প্লাজমন-সম্পর্কিত শোষণ এবং নির্গমন শিখরগুলির তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং তীব্রতা আণবিক শোষণ দ্বারা প্রভাবিত হয় যা আণবিক সেন্সরগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, দুধে কেসিন সনাক্ত করার জন্য একটি সম্পূর্ণ কার্যকরী প্রোটোটাইপ ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে। এই যন্ত্রটি সোনার স্তর দ্বারা আলোর প্লাজমন-সম্পর্কিত শোষণের পরিবর্তন পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে তৈরি। ব্যবহৃত সারফেস প্লাজমন পোলারিটনগুলি শুধুমাত্র একটি পজিটিভ-পারমিটিভিটি উপাদান এবং একটি নেগেটিভ-পারমিটিভিটি উপাদানের মধ্যে ইন্টারফেসে বিদ্যমান থাকতে পারে। পজিটিভ-পারমিটিভিটি উপাদান, যাকে প্রায়শই ডাইলেক্ট্রিক উপাদান বলা হয়, যে কোনও স্বচ্ছ উপাদান যেমন বায়ু বা (দৃশ্যমান আলোর জন্য) কাচ হতে পারে। নেতিবাচক-পারমিটিভিটি উপাদান, যাকে প্রায়শই প্লাজমোনিক উপাদান বলা হয়, একটি ধাতু বা অন্যান্য উপাদান হতে পারে। এটি আরও গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি এস. পি. পি-র তরঙ্গদৈর্ঘ্য, শোষণ দৈর্ঘ্য এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে। কিছু প্লাজমোনিক উপাদান নিয়ে পরে আলোচনা করা হয়েছে। ধাতু দৃশ্যমান এবং নিকট-ইনফ্রারেড আলোর জন্য, একমাত্র প্লাজমোনিক পদার্থ হল ধাতু, তাদের প্রচুর পরিমাণে মুক্ত ইলেকট্রনের কারণে, যা একটি উচ্চ প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সির দিকে পরিচালিত করে। (পদার্থগুলির নেতিবাচক বাস্তব পারমিটিভিটি শুধুমাত্র তাদের প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সির নিচে থাকে।) দুর্ভাগ্যবশত, ধাতুগুলি ওহমিক ক্ষতির শিকার হয় যা প্লাজমোনিক যন্ত্রগুলির কার্যকারিতা হ্রাস করতে পারে। কম ক্ষতির প্রয়োজনীয়তা প্লাজমোনিক্সের জন্য নতুন উপকরণ বিকাশ এবং বিদ্যমান উপকরণগুলির জমা অবস্থার অনুকূলকরণের লক্ষ্যে গবেষণাকে জোরদার করেছে। কোনও উপাদানের ক্ষয় এবং মেরুকরণযোগ্যতা উভয়ই তার আলোকীয় কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। একটি এস. পি. পি-র গুণগত মান হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। নীচের সারণিতে চারটি সাধারণ প্লাজমোনিক ধাতুর গুণগত মান এবং এস. পি. পি প্রসারণের দৈর্ঘ্য দেখানো হয়েছে; আল, এ. জি, এ. ইউ এবং সি. ইউ অনুকূল পরিস্থিতিতে তাপীয় বাষ্পীভবনের মাধ্যমে জমা হয়। আল, এজি, অউ এবং কিউ ফিল্ম থেকে অপটিক্যাল ডেটা ব্যবহার করে গুণগত মান এবং এসপিপি প্রসারণের দৈর্ঘ্য গণনা করা হয়েছিল। রৌপ্য দৃশ্যমান, নিকট-ইনফ্রারেড (এনআইআর) এবং টেলিকম তরঙ্গদৈর্ঘ্য উভয় ক্ষেত্রেই বর্তমান উপকরণের সর্বনিম্ন ক্ষতি প্রদর্শন করে। সোনা এবং তামা দৃশ্যমান এবং এন. আই. আর-এ সমানভাবে ভাল কাজ করে এবং তামার টেলিকম তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সামান্য সুবিধা রয়েছে। প্রাকৃতিক পরিবেশে রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল হওয়ার জন্য রৌপ্য এবং তামা উভয়ের তুলনায় সোনার সুবিধা রয়েছে যা এটিকে প্লাজমোনিক বায়োসেন্সরের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। যাইহোক, ~ 470 এনএম-এ একটি আন্তঃব্যান্ড রূপান্তর 600 এনএম-এর নিচে তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সোনার ক্ষতি ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। অতিবেগুনী রঙে অ্যালুমিনিয়াম হল সর্বোত্তম প্লাজমোনিক উপাদান (<330 এনএম) এবং তামার সাথে সি. এম. ও. এস সামঞ্জস্যপূর্ণ। অন্যান্য পদার্থ একটি পদার্থে যত কম ইলেকট্রন থাকে, তত কম (অর্থাৎ। দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য) এর প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি হয়ে যায়। অতএব, ইনফ্রারেড এবং দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে, ধাতু ছাড়াও অন্যান্য বিভিন্ন প্লাজমোনিক পদার্থও বিদ্যমান। এর মধ্যে রয়েছে স্বচ্ছ পরিবাহী অক্সাইড, যার এনআইআর-এসডাব্লুআইআর ইনফ্রারেড পরিসরে সাধারণ প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে। দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে, অর্ধপরিবাহীগুলিও প্লাজমোনিক হতে পারে। কিছু পদার্থের প্লাজমন (তথাকথিত রেস্টস্ট্রাহলেন ব্যান্ড)-এর পরিবর্তে ফোনন সম্পর্কিত নির্দিষ্ট ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যে নেতিবাচক অনুমতি থাকে। ফলস্বরূপ তরঙ্গগুলির পৃষ্ঠ প্লাজমন মেরুকরণগুলির মতো একই আলোকীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তবে একটি ভিন্ন শব্দ দ্বারা বলা হয়, পৃষ্ঠ ফোনন মেরুকরণ। রুক্ষতার প্রভাব এস. পি. পি-র উপর রুক্ষতার প্রভাব বোঝার জন্য, প্রথমে বুঝতে হবে কিভাবে একটি এস. পি. পি-কে একটি গ্র্যাটিং চিত্র 2 দ্বারা যুক্ত করা হয়। যখন একটি ফোটন কোনও পৃষ্ঠে আপতিত হয়, তখন অস্তরক পদার্থে ফোটনের তরঙ্গ ভেক্টর এস. পি. পি-র চেয়ে ছোট হয়। ফোটনকে এস. পি. পি-তে যুক্ত করার জন্য তরঙ্গ ভেক্টরকে অবশ্যই বৃদ্ধি করতে হবে। পর্যায়ক্রমিক গ্র্যাটিংয়ের গ্র্যাটিং হারমোনিক্স শর্তাবলীর সাথে মেলে সমর্থনকারী ইন্টারফেসের সমান্তরালে অতিরিক্ত গতি প্রদান করে। যেখানে গ্র্যাটিং-এর তরঙ্গ ভেক্টর হল আগত ফোটনের আপতন কোণ, a হল গ্র্যাটিং পিরিয়ড এবং n হল একটি পূর্ণসংখ্যা। রুক্ষ পৃষ্ঠগুলিকে বিভিন্ন পর্যায়ক্রমিকতার অনেক গ্র্যাটিংগুলির সুপারপজিশন হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। ক্রেটসচম্যান প্রস্তাব করেছিলেন যে একটি পরিসংখ্যানগত পারস্পরিক সম্পর্ক ফাংশনকে এমন একটি রুক্ষ পৃষ্ঠের জন্য সংজ্ঞায়িত করা উচিত যেখানে অবস্থানের গড় পৃষ্ঠের উচ্চতার উপরে উচ্চতা এবং এটি একীকরণের ক্ষেত্র। ধরে নেওয়া যাক যে পরিসংখ্যানগত পারস্পরিক সম্পর্ক ফাংশনটি সেই ফর্মের গাউসিয়ান যেখানে মূল গড় বর্গ উচ্চতা, বিন্দু থেকে দূরত্ব এবং পারস্পরিক সম্পর্ক দৈর্ঘ্য, তারপর পারস্পরিক সম্পর্ক ফাংশনের ফুরিয়ার রূপান্তর হল যেখানে প্রতিটি স্থানিক ফ্রিকোয়েন্সির পরিমাণের একটি পরিমাপ যা একটি পৃষ্ঠ প্লাজমনে দম্পতি ফোটনকে সহায়তা করে। যদি পৃষ্ঠের রুক্ষতার শুধুমাত্র একটি ফুরিয়ার উপাদান থাকে (অর্থাৎ। পৃষ্ঠের রূপরেখাটি সাইনোসয়েডাল), তারপর এটি বিচ্ছিন্ন এবং শুধুমাত্র এটিতে বিদ্যমান, যার ফলে সংযোগের জন্য কোণগুলির একটি সংকীর্ণ সেট তৈরি হয়। যদি পৃষ্ঠে অনেকগুলি ফুরিয়ার উপাদান থাকে, তবে একাধিক কোণে সংযোগ সম্ভব হয়। একটি এলোমেলো পৃষ্ঠের জন্য, অবিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং কাপলিং কোণগুলির পরিসীমা প্রশস্ত হয়। আগে যেমন বলা হয়েছে, এসপিপিগুলি অ-বিকিরণকারী। যখন কোনও এস. পি. পি রুক্ষ পৃষ্ঠ বরাবর ভ্রমণ করে, তখন এটি সাধারণত বিচ্ছুরণের কারণে বিকিরণশীল হয়ে ওঠে। আলোর ভূপৃষ্ঠ বিচ্ছুরণ তত্ত্ব থেকে জানা যায় যে, ধাতু/অস্তরক আন্তঃপৃষ্ঠে একটি একক দ্বিমেরু থেকে বিকিরণের ধরণ যেখানে থাকে, সেখানে প্রতি কঠিন কোণে প্রতি আপতিত তীব্রতায় বিক্ষিপ্ত তীব্রতা হয়। যদি ক্রেৎশমান জ্যামিতিতে পৃষ্ঠ প্লাজমন উত্তেজিত হয় এবং বিক্ষিপ্ত আলো আপতন সমতলে দেখা যায় (চিত্র। 4), তারপর দ্বিমেরু ফাংশনটি যেখানে মেরুকরণ কোণের সাথে হয়ে যায় এবং xz-সমতলে z-অক্ষ থেকে কোণ হয়। এই সমীকরণগুলি থেকে দুটি গুরুত্বপূর্ণ পরিণতি বেরিয়ে আসে। প্রথমটি হল যদি (এস-পোলারাইজেশন), তারপর এবং বিক্ষিপ্ত আলো। দ্বিতীয়ত, ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা আলোর একটি পরিমাপযোগ্য প্রোফাইল রয়েছে যা সহজেই রুক্ষতার সাথে সম্পর্কযুক্ত। এই বিষয়টি প্রসঙ্গে আরও বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হয়েছে। আরও দেখুন সারফেস প্লাজমন সারফেস প্লাজমন অনুরণন স্থানীয় পৃষ্ঠ প্লাজমন প্লাজমনিক লেন্স সুপারলেনস গ্রাফিন প্লাজমনিক সারফেস ওয়েভ ডায়াকোনভ সারফেস ওয়েভ নোটস রেফারেন্স আরও পড়ুন বিনামূল্যে পিডিএফ ডাউনলোড। বিনামূল্যে পিডিএফ ডাউনলোড করুন। বিনামূল্যে পিডিএফ ডাউনলোড করুন। বাহ্যিক লিঙ্কগুলি "এপি 272-এর জন্য কোর্সওয়ার্ক হিসাবে জমা দেওয়া হয়েছে। শীতকালীন 2007 "। কোয়াশিপার্টিক্যালস মেটামেটেরিয়ালস প্লাজমনিকস পৃষ্ঠ তরঙ্গ