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摘要

当入射电磁波频率与金属微纳米结构中自由电子的集体振荡频率相当时, 金属微纳米结构中激发表面等离激元共振, 其共振电磁场被强束缚在亚波长尺度以下界面附近, 使其具备极大的电磁场局域能力. 这一效应可以极大程度地增强电磁波与物质的相互作用, 在金属表面等离激元耦合体系中尤为明显. 本文简述了表面等离激元耦合效应、模式耦合理论以及对应的结构耦合体系. 另外, 还介绍了一类典型耦合体系在光谱增强中的重要应用, 主要包括增强折射率传感、表面增强红外吸收、表面增强拉曼散射、表面增强光学非线性效应等.

关键词:

Abstract

Surface plasmon polariton is a surface oscillation wave that is bound at the interface between metal and dielectric material. Its oscillating electric field is strongly bound below the subwavelength scale near the interface, generating a huge enhancement of localized electromagnetic field, which can be used to greatly enhance the interaction between light and matter, particularly in metal surface plasmon coupling system. In this paper, we review the coupling effects, coupling theory, and typical coupling structures of the surface plasmon coupling systems. We also introduce a typical surface plasmon coupling system and its corresponding crucial applications in surface enhanced refractive index sensor, Raman scattering, near-infrared absorption, and nonlinear effect generation.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.

通信作者:朱旭鹏,zhuxp18@lingnan.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 11574078, 61674073)、湖南省自然科学基金(批准号: 2015JJ1008, 2015RS4024)、广东省科技计划(批准号: 2017A050506056)、广东省重点基础与应用研究项目(批准号: 2016KZDXM021)、大学物理教学团队(批准号: 114961700249)和岭南师范学院自然基金(批准号: ZL1937)资助的课题.

Authors and contacts

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3.

Corresponding author:Zhu Xu-Peng,zhuxp18@lingnan.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11574078, 61674073), the Natural Science Foundation of Hunan Province, China (Grant Nos. 2015JJ1008, 2015RS4024), the Science and Technology Planning Project of Guangdong Province, China (Grant No. 2017A050506056), the Key Basic and Applied Research Project of Guangdong Province, China (Grant No. 2016KZDXM021), the College Physics Teaching Team, China (Grant No. 114961700249), and the Foundation of Lingnan Normal University, China (Grant No. ZL1937).

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