《等離激元學——基礎與套用》是2014年東南大學出版社出版的圖書，本書可供高等院校光學、物理電子學、凝聚態物理學和微納光子學等方向的理工科研究生閱讀或作為教材使用，也可供相關領域的科技工作者閱讀。
基本介紹
- 中文名：等離激元學——基礎與套用
- 作者：（英）麥爾
- 譯者：張彤 等
- 出版社：東南大學出版社
- ISBN：9787564154646
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
等離激元學作為納米光子學的重要組成部分，是目前極具發展前景的研究領域之一。它主要研究限制在光波長量級(或小於光波長)的電磁場，以及在金屬界面或微納金屬結構中電磁輻射和傳導電子的相互作用過程，這種相互作用將導致亞波長尺寸的光學近場增強。麥爾編寫的《等離激元學--基礎與套用》涵蓋了等離激元學科的基本理論和套用方向，分為兩個部分：部分從經典電磁場理論的基本描述開始，討論了導電材料的特性，詳細描述了可見光區域的表面等離極化激元和局域表面等離激元，以及低頻下的表面電磁波模式；第二部分主要介紹了該學科的套用方向，包括等離激元波導，用於光透射增強的小孔陣列 ，以及各種幾何形狀的表面增強感測結構後，對金屬超材料進行了簡要的描述。
圖書目錄
第一部分 等離激元學基礎
第1章 金屬電磁學
1.1 麥克斯韋方程組與電磁波傳播理論
1.2 自由電子氣的介電函式
1.3 氣態自由電子的色散特性和體等離激元
1.4 實際金屬和帶間躍遷
1.5 金屬中電磁場能量
第2章 金屬／絕緣體界面上的表面等離極化激元
2.1 波動方程
2.2 金屬／介質單界面上的表面等離極化激元
2.3 多層體系中的表面等離極化激元
2.4 能量約束和有效模式長度
第3章 二維界面上表面等離極化激元的激發方式
3.1 帶電粒子轟擊下的表面等離極化激元激發
3.2 稜鏡耦合
3.3 光柵耦合
3.4 利用強聚焦光束實現激發
3.5 近場激發
3.6 適用於與傳統光子元件集成的耦合方案
第4章 表面等離極化激元傳輸成像技術
4.1 近場光學顯微技術
4.2 螢光成像
4.3 泄漏輻射
4.4 散射光成像
第5章 局域表面等離激元
5.1 亞波長金屬顆粒的標準模型
5.2 米氏理論
5.3 超越準靜態近似和等離激元壽命
5.4 實際顆粒：顆粒等離激元成像
5.5 局域等離激元間的耦合
5.6 空洞等離激元和金屬納米殼
5.7 局域等離激元與增益介質
第6章 低頻電磁表面模式
6.1 太赫茲頻段的表面等離極化激元
6.2 波紋表面上的人工表面等離極化激元
6.3 表面聲子極化激元
第二部分 等離激元學套用
第7章 等離激元波導
7.1 用於表面等離極化激元傳輸的平面元件
7.2 表面等離極化激元帶隙結構
7.3 沿金屬條帶的表面等離極化激元傳播
7.4 用於強束縛條件下導波和聚焦的金屬納米線及納米錐
7.5 狹縫與凹槽中的局域模式
7.6 納米金屬顆粒波導
7.7 增益介質的損耗補償
第8章 小孔與薄膜的光輻射透射
8.1 亞波長小孔的衍射理論
8.2 亞波長小孔中的異常透射
8.3 基於輸出端表面圖形化的定向出射
8.4 單孔的局域表面等離激元和光透射
8.5 異常透射的新興套用
8.6 無孔薄膜中的光透射
第9章 發射過程和非線性增強
9.1 表面增強拉曼散射基本原理
9.2 基於微腔場增強的表面增強拉曼散射
9.3 用於表面增強拉曼散射的結構
9.4 螢光增強效應
9.5 納米金屬結構的發光
9.6 非線性增強過程
第10章 光譜學與感測
10.1 單顆粒光譜
10.2 基於表面等離極化激元的感測器
第11章 超材料和表面等離極化激元成像
11.1 超材料和光頻下的負折射率
11.2 理想透鏡、成像和光刻
第12章 結論
參考文獻
作者簡介
張彤，東南大學電子科學與工程學院教授，博士生導師。2005年入選教育部“新世紀優秀人才支持計畫”，主要研究領域包括等離激元學、納米光子學、微納光電集成器件及系統、光學慣性感測器件技術等領域。2007年3月至2008年2月作為“華英學者”前往美國哈佛大學套用科學學院（SEAS）納米光子學實驗室訪問學習一年，期間主要從事等離激元學方面的研究工作。是國內較早開展表面等離激元研究的學者之一，並在該領域取得了較為豐富的研究成果。圍繞金屬表面等離激元波導的亞波長光傳輸特性，高局域光強密度特性等，提出了多種具有顯著創新意義的新器件和新波導結構，在金屬納米光學材料及薄膜的可控制備和光學特性方面開展了眾多研究，報導了多種納米材料合成技術，如納米樹枝、納米鏈等，研究了金屬等離激元功能薄膜的化學自組裝製備技術，並套用在光伏、光學感測等領域。研究成果發表在國際光子學領域的高水平學術期刊上，並多次被國際同行引用和評價。
先後承擔國家自然科學基金項目、教育部博士點基金項目、國防創新項目、國防預先研究項目、預研基金項目、國防863項目等共20餘項科研項目。發表論文50餘篇，授權美國發明專利4項，授權中國發明專利25項，授權中國實用新型專利近10項。
