Surface plasmon polariton
மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் துருவமுனைப்புகள் (எஸ். பி. பி) என்பது மின்காந்த அலைகள் ஆகும், அவை உலோக-மின்கடத்தா அல்லது உலோக-காற்று இடைமுகத்தில் பயணிக்கின்றன, நடைமுறையில் அகச்சிவப்பு அல்லது புலப்படும்-அதிர்வெண்ணில். "மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் துருவமுனைப்பு" என்ற சொல், உலோகத்தில் சார்ஜ் இயக்கம் ("மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன்") மற்றும் காற்றில் மின்காந்த அலைகள் அல்லது மின்கடத்தா ("துருவமுனைப்பு") ஆகிய இரண்டையும் அலை உள்ளடக்கியது என்று விளக்குகிறது. அவை ஒரு வகை மேற்பரப்பு அலை, ஒளியியல் இழையால் ஒளியை வழிநடத்தும் அதே வழியில் இடைமுகத்துடன் வழிநடத்தப்படுகின்றன. அதே அதிர்வெண்ணில் (ஃபோட்டான்கள்) வெற்றிடத்தில் ஒளியை விட எஸ்பிபிக்கள் குறுகிய அலைநீளத்தைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, எஸ். பி. பி. க்கள் அதிக வேகத்தையும் உள்ளூர் புல தீவிரத்தையும் கொண்டிருக்கலாம். இடைமுகத்திற்கு செங்குத்தாக, அவை துணை அலைநீளம்-அளவிலான அடைப்பைக் கொண்டுள்ளன. உலோகத்தில் உறிஞ்சப்படுவதற்கோ அல்லது பிற திசைகளில் சிதறுவதற்கோ (இலவச இடத்தில் போன்றவை) அதன் ஆற்றல் இழக்கப்படும் வரை ஒரு எஸ்பிபி இடைமுகத்தில் பரவுகிறது. எஸ். பி. பி. களின் பயன்பாடு நுண்ணோக்கி மற்றும் ஃபோட்டோலிதோகிராஃபியில் ஒளிவிலகல் வரம்பிற்கு அப்பால் துணை அலைநீள ஒளியியலை செயல்படுத்துகிறது. இது ஒளியின் அடிப்படை பண்பின் முதல் நிலையான-நிலை மைக்ரோ-மெக்கானிக்கல் அளவீட்டையும் செயல்படுத்துகிறதுஃ ஒரு மின்கடத்தா ஊடகத்தில் ஒரு ஃபோட்டானின் வேகம். ஃபோட்டோனிக் தரவு சேமிப்பு, ஒளி உற்பத்தி மற்றும் பயோ-ஃபோட்டோனிக்ஸ் ஆகியவை பிற பயன்பாடுகளாகும். தூண்டுதல் எஸ். பி. பி. க்கள் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஃபோட்டான்கள் ஆகிய இரண்டாலும் தூண்டப்படலாம். எலக்ட்ரான்களின் தூண்டுதல் ஒரு உலோகத்தின் பெரும்பகுதியில் எலக்ட்ரான்களை வீசுவதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரான்கள் சிதறும்போது, ஆற்றல் மொத்த பிளாஸ்மாவுக்குள் மாற்றப்படுகிறது. மேற்பரப்புக்கு இணையாக சிதறல் திசையனின் கூறு ஒரு மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் துருவமுனைப்பை உருவாக்குகிறது. ஒரு ஃபோட்டான் ஒரு எஸ். பி. பி. யைத் தூண்டுவதற்கு, இரண்டும் ஒரே அதிர்வெண் மற்றும் வேகத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். இருப்பினும், கொடுக்கப்பட்ட அதிர்வெண்ணுக்கு, ஒரு ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் ஃபோட்டான் ஒரு எஸ். பி. பி. யை விட குறைவான வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் இரண்டும் வெவ்வேறு சிதறல் உறவுகளைக் கொண்டுள்ளன (கீழே காண்க). காற்றில் இருந்து வரும் ஒரு ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் ஃபோட்டான் ஒரு எஸ். பி. பி உடன் நேரடியாக இணைக்க முடியாது என்பதற்கு இந்த வேக பொருந்தாத தன்மையே காரணம். அதே காரணத்திற்காக, ஒரு மென்மையான உலோக மேற்பரப்பில் ஒரு எஸ். பி. பி ஒரு சுதந்திர-விண்வெளி ஃபோட்டானாக ஆற்றலை மின்கடத்திக்குள் வெளியிட முடியாது (மின்கடத்தா ஒரே மாதிரியாக இருந்தால்). இந்த பொருந்தாத தன்மை மொத்த உள் பிரதிபலிப்பின் போது ஏற்படும் பரிமாற்றமின்மைக்கு ஒத்ததாகும். ஆயினும்கூட, ஃபோட்டான்களை எஸ். பி. பி. களுடன் இணைப்பது ஃபோட்டான் மற்றும் எஸ். பி. பி அலை திசையன்களுடன் பொருந்த ஒரு ப்ரிஸம் அல்லது கிராட்டிங் போன்ற இணைப்பு ஊடகத்தைப் பயன்படுத்தி அடையப்படலாம் (இதனால் அவற்றின் மொமெண்டாவுடன் பொருந்துகிறது). கிரெட்ச்மேன் கட்டமைப்பில் ஒரு மெல்லிய உலோக படலத்திற்கு எதிராக அல்லது ஓட்டோ கட்டமைப்பில் ஒரு உலோக மேற்பரப்புக்கு மிக அருகில் ஒரு ப்ரிஸம் வைக்கப்படலாம் (படம் 1). ஒரு கிரேட்டிங் கப்லர் கிரேட்டிங் காலம் (படம் 2) தொடர்பான ஒரு அளவு மூலம் இணையான அலை திசையன் கூறு அதிகரிப்பதன் மூலம் அலை திசையன்களுடன் பொருந்துகிறது. இந்த முறை, குறைவாக அடிக்கடி பயன்படுத்தப்பட்டாலும், மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையின் விளைவைப் பற்றிய தத்துவார்த்த புரிதலுக்கு முக்கியமானது. மேலும், ஒரு பள்ளம், ஒரு பிளவு அல்லது ஒரு பிளானர் மேற்பரப்பில் ஒரு நெளிவு போன்ற எளிய தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மேற்பரப்பு குறைபாடுகள், சுதந்திர-விண்வெளி கதிர்வீச்சு மற்றும் எஸ். பி. க்கள் ஆற்றலைப் பரிமாறிக்கொள்ளக்கூடிய ஒரு பொறிமுறையை வழங்குகின்றன, எனவே அவை ஜோடி. புலங்கள் மற்றும் சிதறல் உறவு ஒரு எஸ். பி. பி. யின் பண்புகளை மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளிலிருந்து பெறலாம். உலோக-மின்கடத்தா இடைமுகம் தளமாக இருக்கும் ஒரு ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறோம், உலோகம் மற்றும் மின்கடத்தா உள்ளது. நிலை மற்றும் நேரம் t இன் செயல்பாடாக மின்சார மற்றும் காந்தப்புலங்கள் பின்வருமாறுஃ இங்கு n என்பது பொருளைக் குறிக்கிறது (உலோகத்திற்கு 1 இல் அல்லது மின்கடத்தா 2 இல்); ω என்பது அலைகளின் கோண அதிர்வெண்; உலோகத்திற்கு +, மின்கடத்தா-க்கு. மின்சார புலம் திசையனின் x-மற்றும் z-கூறுகள், காந்தப்புல திசையனின் y-கூறாகும், மற்ற கூறுகள் () பூஜ்ஜியமாகும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், எஸ்பிபிகள் எப்போதும் டிஎம் (குறுக்கு காந்த) அலைகள். k என்பது அலை திசையன்; இது ஒரு சிக்கலான திசையன், மேலும் இழப்பற்ற எஸ்பிபி விஷயத்தில், x கூறுகள் உண்மையானவை மற்றும் z கூறுகள் கற்பனையானவை என்று மாறிவிடும்-அலை x திசையில் ஊசலாடுகிறது மற்றும் z திசையில் அதிவேகமாக சிதைகிறது. இரண்டு பொருட்களுக்கும் எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், ஆனால் பொதுவாக வேறுபட்டது, இங்கு பொருள் 1 (உலோகம்) இன் அனுமதி, மற்றும் c என்பது வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம். கீழே விவாதிக்கப்பட்டபடி, இதையும் எழுதலாம். இந்த வடிவத்தின் ஒரு அலை பின்வரும் சமன்பாடுகளும் வைத்திருக்கும் நிபந்தனையின் பேரில் மட்டுமே மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளை திருப்திப்படுத்துகிறதுஃ மேலும் இந்த இரண்டு சமன்பாடுகளையும் தீர்க்கும்போது, மேற்பரப்பில் பரவும் ஒரு அலைக்கான சிதறல் உறவு உள்ளது ஒரு எலக்ட்ரான் வாயுவின் இலவச எலக்ட்ரான் மாதிரியில், இது குறைபாட்டைப் புறக்கணிக்கிறது, உலோக மின்கடத்தா செயல்பாடு என்பது எஸ். ஐ அலகுகளில் உள்ள மொத்த பிளாஸ்மா அதிர்வெண் ஆகும், அங்கு n என்பது எலக்ட்ரான் அடர்த்தி, e என்பது எலக்ட்ரானின் கட்டணம், m ≤ என்பது எலக்ட்ரானின் பயனுள்ள நிறை மற்றும் இலவச-இடத்தின் அனுமதி. சிதறல் உறவு படம் 3 இல் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. குறைந்த k இல், எஸ்பிபி ஒரு ஃபோட்டான் போல செயல்படுகிறது, ஆனால் k அதிகரிக்கும் போது, சிதறல் உறவு வளைந்து "மேற்பரப்பு பிளாஸ்மா அதிர்வெண்" எனப்படும் அறிகுறியற்ற வரம்பை அடைகிறது. சிதறல் வளைவு ஒளி கோட்டின் வலதுபுறத்தில் இருப்பதால், ω = k ⋅ c, எஸ்பிபி சுதந்திர-விண்வெளி கதிர்வீச்சை விட குறுகிய அலைநீளத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது எஸ்பிபி அலைவெக்டரின் விமானத்திற்கு வெளியே உள்ள கூறு முற்றிலும் கற்பனையானது மற்றும் சிதைவு சிதைவை வெளிப்படுத்துகிறது. மேற்பரப்பு பிளாஸ்மா அதிர்வெண் இந்த வளைவின் அறிகுறியற்றது, மேலும் இது வழங்கப்படுகிறது காற்றைப் பொறுத்தவரை, இந்த முடிவு எளிதாக்குகிறது ε2 உண்மையானது மற்றும் ε2> 0 என்று நாம் கருதினால், ε1 <0, உலோகங்களில் திருப்தி அடையும் ஒரு நிபந்தனை என்பது உண்மையாக இருக்க வேண்டும். ஒரு உலோகத்தின் வழியாகச் செல்லும் மின்காந்த அலைகள் ஓமிக் இழப்புகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்-கோர் தொடர்புகள் காரணமாக தணிப்பதை அனுபவிக்கின்றன. இந்த விளைவுகள் மின்கடத்தா செயல்பாட்டின் கற்பனையான கூறுகளாகக் காட்டப்படுகின்றன. ஒரு உலோகத்தின் மின்கடத்தா செயல்பாடு ε1 = ε1′ + i ⋅ ε1′′ வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இதில் ε1′ மற்றும் ε1′′ முறையே மின்கடத்தா செயல்பாட்டின் உண்மையான மற்றும் கற்பனையான பகுதிகளாகும். பொதுவாக>> ε1′′ எனவே அலை எண்ணை அதன் உண்மையான மற்றும் கற்பனை கூறுகளின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தலாம் அலை திசையன் மின்காந்த அலையின் இயற்பியல் அர்த்தமுள்ள பண்புகள் பற்றிய நுண்ணறிவை நமக்கு வழங்குகிறது, அதாவது அதன் இடஞ்சார்ந்த அளவு மற்றும் அலை திசையன் பொருத்தத்திற்கான இணைப்புத் தேவைகள். பரப்புதல் நீளம் மற்றும் தோல் ஆழம் ஒரு எஸ். பி. பி மேற்பரப்பில் பரவுவதால், உலோகத்திற்கு உறிஞ்சுதல் காரணமாக அது ஆற்றலை இழக்கிறது. மேற்பரப்பு பிளாஸ்மனின் தீவிரம் மின்சார புலத்தின் சதுரத்துடன் சிதைகிறது, எனவே x தூரத்தில், தீவிரம் ஒரு காரணியால் குறைந்துள்ளது. பரப்புதல் நீளம் என்பது எஸ். பி. பி தீவிரம் 1/ஈ காரணியால் சிதைவதற்கான தூரமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இதேபோல், மின்சார புலம் உலோக மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக விழுகிறது. குறைந்த அதிர்வெண்களில், உலோகத்திற்குள் எஸ்பிபி ஊடுருவல் ஆழம் பொதுவாக தோல் ஆழ சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி தோராயமாக மதிப்பிடப்படுகிறது. மின்கடத்தியில், புலம் மிகவும் மெதுவாக விழும். உலோகம் மற்றும் மின்கடத்தா ஊடகத்தில் உள்ள சிதைவு நீளங்களை i பரப்புதலின் ஊடகத்தைக் குறிக்கும் இடத்தில் வெளிப்படுத்தலாம். சரும ஆழத்திற்குள் ஏற்படும் சிறிய இடையூறுகளுக்கு எஸ். பி. பி. க்கள் மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை, இதன் காரணமாக, எஸ். பி. பி. க்கள் பெரும்பாலும் மேற்பரப்பின் ஒரே மாதிரியான தன்மைகளை ஆராய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அனிமேஷன்கள் எஸ். பி. பி. க்களை சுரண்டும் நானோஃபேப்ரிகேட்டட் அமைப்புகள் பொருள் ஒளியின் பரவலை வடிவமைப்பதற்கும் கட்டுப்படுத்துவதற்கும் திறனை நிரூபிக்கின்றன. குறிப்பாக, நானோமீட்டர் அளவிலான தொகுதிகளில் ஒளியை திறம்பட செலுத்த எஸ். பி. பி. க்கள் பயன்படுத்தப்படலாம், இது அதிர்வு அதிர்வெண் சிதறல் பண்புகளை நேரடியாக மாற்றுவதற்கு வழிவகுக்கிறது (எடுத்துக்காட்டாக ஒளியின் அலைநீளம் மற்றும் ஒளி துடிப்புகளின் வேகம் கணிசமாக சுருங்குகிறது), அத்துடன் நேரியல் அல்லாத பொருட்களுடன் வலுவான தொடர்புகளை செயல்படுத்த பொருத்தமான புல மேம்பாடுகள். இதன் விளைவாக வெளிப்புற அளவுருக்களுக்கு ஒளியின் மேம்பட்ட உணர்திறன் (எடுத்துக்காட்டாக, பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலம் அல்லது உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறு அடுக்கின் மின்கடத்தா மாறிலி) உணர்தல் மற்றும் மாற்றுவதில் பயன்பாடுகளுக்கு பெரும் வாக்குறுதியைக் காட்டுகிறது. நானோ அளவிலான பிளாஸ்மோனிக் விளைவுகளின் அடிப்படையில் அளவீடு மற்றும் தகவல்தொடர்புகளுக்கான புதிய கூறுகளின் வடிவமைப்பு, புனையமைப்பு மற்றும் சோதனை தன்மை ஆகியவற்றில் தற்போதைய ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது. இந்த சாதனங்களில் பயோசென்சிங், ஆப்டிகல் பொசிஷனிங் மற்றும் ஆப்டிகல் ஸ்விட்சிங் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கான அல்ட்ரா-காம்பாக்ட் பிளாஸ்மோனிக் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்களும், சிலிக்கான் சிப்பில் உயர்-அலைவரிசை, அகச்சிவப்பு-அதிர்வெண் பிளாஸ்மோனிக் தகவல்தொடர்பு இணைப்பை ஒருங்கிணைக்கத் தேவையான தனிப்பட்ட கட்டுமானத் தொகுதிகளும் (பிளாஸ்மோன் மூல, அலை வழிகாட்டி மற்றும் டிடெக்டர்) அடங்கும். எஸ். பி. பி. க்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட செயல்பாட்டு சாதனங்களை உருவாக்குவதோடு மட்டுமல்லாமல், வரையறுக்கப்பட்ட உலோக-மின்கடத்தா இடங்களில் பயணிக்கும் எஸ். பி. பி. களின் சிதறல் பண்புகளை பயன்படுத்தி செயற்கை முறையில் வடிவமைக்கப்பட்ட மொத்த ஒளியியல் பண்புகளுடன் ஃபோட்டோனிக் பொருட்களை உருவாக்குவது சாத்தியமானதாகத் தெரிகிறது, இல்லையெனில் மெட்டாமெட்டீரியல்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. செயற்கை எஸ். பி. பி முறைகளை மைக்ரோவேவ் மற்றும் டெராஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களில் உருமாற்றங்கள் மூலம் உணர முடியும்; இவை ஸ்பூஃப் மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் அதிர்வு (எஸ். பி. ஆர்) எனப்படும் ஒரு சோதனை நுட்பத்தில் எஸ். பி. பி. களின் கிளர்ச்சி அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. எஸ். பி. ஆரில், மேற்பரப்பு பிளாஸ்மோன்களின் அதிகபட்ச கிளர்ச்சி ஒரு ப்ரிஸம் கப்லரிலிருந்து பிரதிபலித்த சக்தியை சம்பவ கோணம், அலைநீளம் அல்லது கட்டத்தின் செயல்பாடாக கண்காணிப்பதன் மூலம் கண்டறியப்படுகிறது. எஸ். பி. பி. க்கள் மற்றும் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட பிளாஸ்மன் அதிர்வுகள் உள்ளிட்ட மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் அடிப்படையிலான சுற்றுகள், உயர் செயல்திறன் தரவு செயலாக்க நானோ சாதனங்களில் பயன்படுத்த ஃபோட்டோனிக் சுற்றுகளின் அளவு வரம்புகளை சமாளிப்பதற்கான ஒரு வழிமுறையாக முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. இந்த நானோ சாதனங்களில் உள்ள பொருட்களின் பிளாஸ்மோனிக் பண்புகளை மாறும் வகையில் கட்டுப்படுத்தும் திறன் அவற்றின் வளர்ச்சிக்கு முக்கியமாகும். பிளாஸ்மன்-பிளாஸ்மன் தொடர்புகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு புதிய அணுகுமுறை சமீபத்தில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இங்கே மொத்த பிளாஸ்மன் அதிர்வு ஒளியின் பரவலைக் கையாள தூண்டப்படுகிறது அல்லது ஒடுக்கப்படுகிறது. இந்த அணுகுமுறை நானோ அளவிலான ஒளி கையாளுதல் மற்றும் ஒரு முழுமையான CMOS-இணக்கமான மின்-ஒளியியல் பிளாஸ்மோனிக் மாடுலேட்டரின் வளர்ச்சிக்கு அதிக ஆற்றலைக் கொண்டிருப்பதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. சிஎம்ஓஎஸ் இணக்கமான எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் பிளாஸ்மோனிக் மாடுலேட்டர்கள் சிப் அளவிலான ஃபோட்டோனிக் சுற்றுகளில் முக்கிய கூறுகளாக இருக்கும். மேற்பரப்பு இரண்டாவது ஹார்மோனிக் தலைமுறையில், இரண்டாவது ஹார்மோனிக் சமிக்ஞை மின்சார புலத்தின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் காரணமாக மின் புலம் இடைமுகத்தில் வலுவாக உள்ளது, இதன் விளைவாக நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் விளைவு ஏற்படுகிறது. இந்த பெரிய சமிக்ஞை பெரும்பாலும் ஒரு வலுவான இரண்டாவது ஹார்மோனிக் சமிக்ஞையை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. பிளாஸ்மான் தொடர்பான உறிஞ்சுதல் மற்றும் உமிழ்வு சிகரங்களின் அலைநீளம் மற்றும் தீவிரம் மூலக்கூறு உறிஞ்சுதலால் பாதிக்கப்படுகின்றன, அவை மூலக்கூறு சென்சார்களில் பயன்படுத்தப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பாலில் கேசீனைக் கண்டறியும் ஒரு முழுமையான செயல்பாட்டு முன்மாதிரி சாதனம் புனையப்பட்டுள்ளது. இந்த சாதனம் ஒரு தங்க அடுக்கால் பிளாஸ்மன் தொடர்பான ஒளியை உறிஞ்சுவதில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்காணிப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பயன்படுத்தப்படும் மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் துருவமுனைப்புகள் ஒரு நேர்மறை-அனுமதி பொருள் மற்றும் ஒரு எதிர்மறை-அனுமதி பொருள் இடையே இடைமுகத்தில் மட்டுமே இருக்க முடியும். பெரும்பாலும் மின்கடத்தா பொருள் என்று அழைக்கப்படும் நேர்மறை-நுழைவு பொருள், காற்று அல்லது (புலப்படும் ஒளிக்கு) கண்ணாடி போன்ற எந்த வெளிப்படையான பொருளாகவும் இருக்கலாம். நெகட்டிவ்-பெர்மிட்டிவிட்டி பொருள், பெரும்பாலும் பிளாஸ்மோனிக் பொருள் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு உலோகம் அல்லது பிற பொருளாக இருக்கலாம். இது மிகவும் முக்கியமானதாகும், ஏனெனில் இது அலைநீளம், உறிஞ்சுதல் நீளம் மற்றும் எஸ். பி. பியின் பிற பண்புகளில் பெரிய விளைவை ஏற்படுத்துகிறது. சில பிளாஸ்மோனிக் பொருட்கள் அடுத்ததாக விவாதிக்கப்படுகின்றன. உலோகங்கள் புலப்படும் மற்றும் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு ஒளிக்கு, பிளாஸ்மோனிக் பொருட்கள் மட்டுமே உலோகங்கள், அவற்றின் ஏராளமான இலவச எலக்ட்ரான்கள் காரணமாக, இது அதிக பிளாஸ்மா அதிர்வெண்ணுக்கு வழிவகுக்கிறது. (பொருட்கள் அவற்றின் பிளாஸ்மா அதிர்வெண்ணுக்குக் கீழே மட்டுமே எதிர்மறை உண்மையான அனுமதியைக் கொண்டுள்ளன.) துரதிர்ஷ்டவசமாக, உலோகங்கள் ஓமிக் இழப்புகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன, அவை பிளாஸ்மோனிக் சாதனங்களின் செயல்திறனை குறைக்கலாம். குறைந்த இழப்புக்கான தேவை பிளாஸ்மோனிக்குகளுக்கான புதிய பொருட்களை உருவாக்குவதையும், ஏற்கனவே உள்ள பொருட்களின் படிவு நிலைமைகளை மேம்படுத்துவதையும் நோக்கமாகக் கொண்ட ஆராய்ச்சிக்கு ஊக்கமளித்துள்ளது. ஒரு பொருளின் இழப்பு மற்றும் துருவமுனைப்பு இரண்டும் அதன் ஒளியியல் செயல்திறனை பாதிக்கின்றன. ஒரு எஸ். பி. பி. க்கான தரக் காரணி இவ்வாறு வரையறுக்கப்படுகிறது. கீழேயுள்ள அட்டவணை நான்கு பொதுவான பிளாஸ்மோனிக் உலோகங்களுக்கான தர காரணிகள் மற்றும் எஸ். பி. பி பரப்புதல் நீளங்களைக் காட்டுகிறது; உகந்த நிலைமைகளின் கீழ் வெப்ப ஆவியாதல் மூலம் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட அல், ஏஜி, அவு மற்றும் கியூ. தரக் காரணிகள் மற்றும் எஸ்பிபி பரப்புதல் நீளங்கள் அல், ஏஜி, அவு மற்றும் கியூ படங்களிலிருந்து ஒளியியல் தரவைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்டன. காணக்கூடிய, அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு (என். ஐ. ஆர்) மற்றும் தொலைத்தொடர்பு அலைநீளங்கள் இரண்டிலும் தற்போதைய பொருட்களின் மிகக் குறைந்த இழப்புகளை வெள்ளி வெளிப்படுத்துகிறது. தங்கம் மற்றும் தாமிரம் புலப்படும் மற்றும் என். ஐ. ஆரில் சமமாக சிறப்பாக செயல்படுகின்றன, தாமிரம் தொலைத்தொடர்பு அலைநீளங்களில் லேசான நன்மையைக் கொண்டுள்ளது. தங்கம் வெள்ளி மற்றும் செம்பு இரண்டையும் விட இயற்கை சூழல்களில் வேதியியல் ரீதியாக நிலையானதாக இருப்பதால் பிளாஸ்மோனிக் பயோசென்சர்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது. இருப்பினும், ~ 470 நானோமீட்டரில் ஒரு இடைப்பட்டை மாற்றம் 600 நானோமீட்டருக்கும் குறைவான அலைநீளங்களில் தங்கத்தின் இழப்பை பெரிதும் அதிகரிக்கிறது. புற ஊதா நிறத்தில் (<330 என்எம்) அலுமினியம் சிறந்த பிளாஸ்மோனிக் பொருள் மற்றும் தாமிரத்துடன் சிஎம்ஓஎஸ் இணக்கமானது. ஒரு பொருள் எவ்வளவு குறைவான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கிறதோ, அவ்வளவு குறைவான எலக்ட்ரான்கள் (அதாவது. நீண்ட அலைநீளம்) அதன் பிளாஸ்மா அதிர்வெண் ஆகிறது. எனவே, அகச்சிவப்பு மற்றும் நீண்ட அலைநீளங்களில், உலோகங்களைத் தவிர பல்வேறு பிளாஸ்மோனிக் பொருட்களும் உள்ளன. இதில் வெளிப்படையான கடத்தும் ஆக்சைடுகளும் அடங்கும், அவை என். ஐ. ஆர்-எஸ். டபிள்யூ. ஐ. ஆர் அகச்சிவப்பு வரம்பில் வழக்கமான பிளாஸ்மா அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. நீண்ட அலைநீளங்களில், குறைக்கடத்திகளும் பிளாஸ்மோனிக் ஆக இருக்கலாம். சில பொருட்கள் பிளாஸ்மோன்களை (ரெஸ்ட்ஸ்ட்ராஹ்லன் பட்டைகள் என்று அழைக்கப்படுபவை) விட ஃபோனான்கள் தொடர்பான சில அகச்சிவப்பு அலைநீளங்களில் எதிர்மறையான அனுமதியைக் கொண்டுள்ளன. இதன் விளைவாக வரும் அலைகள் மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் துருவமுனைப்புகளைப் போலவே ஒளியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை மேற்பரப்பு ஃபோனான் துருவமுனைப்புகள் என்ற வேறு சொல்லால் அழைக்கப்படுகின்றன. கரடுமுரடான விளைவுகள் எஸ். பி. பி. களில் கரடுமுரடான விளைவைப் புரிந்துகொள்வதற்காக, ஒரு எஸ். பி. பி எப்படி ஒரு கிரேட்டிங் படம் 2 உடன் இணைக்கப்படுகிறது என்பதை முதலில் புரிந்துகொள்வது நன்மை பயக்கும். ஒரு ஃபோட்டான் ஒரு மேற்பரப்பில் நிகழும் போது, மின்கடத்தா பொருளில் ஃபோட்டானின் அலை திசையன் எஸ். பி. பி. யை விட சிறியதாக இருக்கும். ஃபோட்டான் ஒரு எஸ். பி. பி. யாக இணைக்கப்படுவதற்கு, அலை திசையன் அதிகரிக்க வேண்டும். ஒரு குறிப்பிட்ட கிரேட்டிங்கின் கிரேட்டிங் ஹார்மோனிக்ஸ் சொற்களுடன் பொருந்துவதற்கு துணை இடைமுகத்திற்கு இணையாக கூடுதல் வேகத்தை வழங்குகிறது. கிராட்டிங்கின் அலை திசையன் எங்கே, உள்வரும் ஃபோட்டானின் நிகழ்வின் கோணம், a என்பது கிராட்டிங் காலம், மற்றும் n ஒரு முழு எண். கரடுமுரடான மேற்பரப்புகளை வெவ்வேறு காலகட்டங்களின் பல கிராட்டிங்குகளின் மேல்நிலை என்று கருதலாம். ஒரு தோராயமான மேற்பரப்புக்கு ஒரு புள்ளிவிவர தொடர்பு செயல்பாடு வரையறுக்கப்பட வேண்டும் என்று கிரெட்ச்மேன் முன்மொழிந்தார், அங்கு நிலையில் சராசரி மேற்பரப்பு உயரத்திற்கு மேலே உள்ள உயரம் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு பகுதி. புள்ளியியல் தொடர்பு செயல்பாடு என்பது காஸியன் வடிவத்தின் வேர் சராசரி சதுர உயரம், புள்ளியில் இருந்து உள்ள தூரம் மற்றும் தொடர்பு நீளம் என்று வைத்துக்கொள்வோம், பின்னர் தொடர்பு செயல்பாட்டின் ஃபோரியர் உருமாற்றம் என்பது ஒவ்வொரு இடஞ்சார்ந்த அதிர்வெண்ணின் அளவின் அளவீடு ஆகும், இது ஜோடி ஃபோட்டான்களை ஒரு மேற்பரப்பு பிளாஸ்மனாக மாற்ற உதவுகிறது. மேற்பரப்பில் கடினமான ஒரு ஃபோரியர் கூறு மட்டுமே இருந்தால் (அதாவது. மேற்பரப்பு சுயவிவரம் சைனூசாய்டல்), பின்னர் தனித்துவமானது மற்றும் இல் மட்டுமே உள்ளது, இதன் விளைவாக இணைப்புக்கான ஒற்றை குறுகிய கோணங்கள் உள்ளன. மேற்பரப்பில் பல ஃபோரியர் கூறுகள் இருந்தால், பல கோணங்களில் இணைப்பு சாத்தியமாகும். ஒரு சீரற்ற மேற்பரப்புக்கு, தொடர்ச்சியானது மற்றும் இணைப்பு கோணங்களின் வரம்பு விரிவடைகிறது. முன்பு குறிப்பிட்டபடி, எஸ். பி. பி. க்கள் கதிர்வீச்சு இல்லாதவை. ஒரு எஸ். பி. பி ஒரு கரடுமுரடான மேற்பரப்பில் பயணிக்கும்போது, அது பொதுவாக சிதறல் காரணமாக கதிர்வீச்சாக மாறுகிறது. ஒளியின் மேற்பரப்பு சிதறல் கோட்பாடு, ஒரு சம்பவ தீவிரத்திற்கு ஒரு திட கோணத்திற்கு சிதறிய தீவிரம் என்பது உலோகம்/மின்கடத்தா இடைமுகத்தில் ஒரு இருமுனையிலிருந்து வரும் கதிர்வீச்சு முறை என்று கூறுகிறது. கிரெட்ச்மேன் வடிவவியலில் மேற்பரப்பு பிளாஸ்மோன்கள் உற்சாகமாக இருந்தால், சிதறிய ஒளி நிகழ்வின் தளத்தில் காணப்படுகிறது (படம். 4), பின்னர் இருமுனை செயல்பாடு துருவமுனைப்பு கோணம் எங்குள்ளது மற்றும் xz-தளத்தில் உள்ள z-அச்சிலிருந்து கோணம் ஆகும். இந்த சமன்பாடுகளிலிருந்து இரண்டு முக்கியமான விளைவுகள் உருவாகின்றன. முதலாவது என்னவென்றால் (எஸ்-துருவமுனைப்பு), பின்னர் சிதறிய ஒளி. இரண்டாவதாக, சிதறிய ஒளி அளவிடக்கூடிய சுயவிவரத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது கடினத்தன்மையுடன் உடனடியாக தொடர்புடையது. இந்த தலைப்பு குறிப்பில் இன்னும் விரிவாக விவாதிக்கப்படுகிறது. மேலும் காண்க மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் அதிர்வு உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு பிளாஸ்மன் பிளாஸ்மனிக் லென்ஸ் சூப்பர்லன்ஸ் கிராஃபீன் பிளாஸ்மனிக்ஸ் மேற்பரப்பு அலை டயகோனோவ் மேற்பரப்பு அலைகள் குறிப்புகள் மேலும் படிக்க இலவச PDF பதிவிறக்கம். இலவச பி. டி. எஃப் பதிவிறக்கம். இலவச பி. டி. எஃப் பதிவிறக்கம். வெளிப்புற இணைப்புகள் "AP272 க்கான பாடத்திட்டமாக சமர்ப்பிக்கப்பட்டது. குளிர்காலம் 2007 ". குவாசிபார்டிகல்ஸ் மெட்டாமெட்டீரியல்ஸ் பிளாஸ்மோனிக்ஸ் மேற்பரப்பு அலைகள்