表面電漿子是一種電磁表面波，它在表面處場強最大，在垂直於界面方向是指數衰減場，它能夠被電子也能被光波激發。是目前納米光電子學科的一個重要的研究方向，它受到了包括物理學家，化學家材料學家，生物學家等多個領域人士的極大的關注。表面電漿子也翻譯做表面電漿（surface plasmons，SPs）
基本介紹
- 中文名：表面電漿子
- 外文名：surface plasmons
- 又名：表面電漿
- 定義：一種電磁表面波
電漿,電漿子,解釋,表面電漿,
電漿
電漿（plasma）又叫做電漿，是由部分電子被剝奪後的原子及原子團被電離後產生的正負離子組成的離子化氣體狀物質，尺度大於德拜長度的巨觀電中性電離氣體，其運動主要受電磁力支配，並表現出顯著的集體行為。它廣泛存在於宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質存在的第四態。電漿是一種很好的導電體，利用經過巧妙設計的磁場可以捕捉、移動和加速電漿。電漿物理的發展為材料、能源、信息、環境空間、空間物理、地球物理等科學的進一步發展提供了新的技術和工藝。電漿是不同於固體、液體和氣體的物質第四態。物質由分子構成，分子由原子構成，原子由帶正電的原子核和圍繞它的、帶負電的電子構成。當被加熱到足夠高的溫度或其他原因，外層電子擺脫原子核的束縛成為自由電子。電子離開原子核，這個過程就叫做“電離”。這時，物質就變成了由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的、一團均勻的“漿糊”，因此人們戲稱它為離子漿，這些離子漿中正負電荷總量相等，因此它是近似電中性的，所以就叫電漿。
電漿子
等離體子（Plasmon）是電漿震盪的量子，等離體子是從電漿震盪量子化而產出的準粒子，正如光子和聲子分別是光和機械震動的量子化一樣（儘管光子是基本粒子而不是準粒子）。因此，等離體子是自由電子氣密度的集體震盪。例如，在光學頻率上，等離體子可以和光子偶合來創造另一種叫作等離體子-電磁極化子的準粒子。
由於等離體子是經典電漿震盪的量子化，它們的大多數性質可以直接從麥克斯韋方程中導出。
解釋
等離體子可以被描述在經典圖像中，如和金屬中的固定正離子有關的一個自由電子密度的震盪。構想一個電漿震盪，想像一個金屬塊放置在指向右方的外部電場中。電子將會向左側移動（正離子則在右側）直到它們消除了金屬內部的電場。若電場被移除了，電子被右側的正離子所吸引而移向右方。它們以電漿頻率來回震盪直到能量在某些阻力與阻尼中流失掉。等離體子則是這種震盪的量子化。
等離體子在金屬的光學性質中扮演了很大的角色。光的頻率若是在電漿頻率之下，則會被反射，因為金屬中的電子禁止了光的電場。光的頻率若是高於電漿頻率則會透射，因為電子回應得不夠快而不能禁止它。在大多數的金屬中，電漿頻率接近紫外線的頻率，反射了可見光讓它們看起來很閃亮。一些金屬如銅和金，在可見區中有電子帶間過渡，藉此吸收某些能量的（某些顏色的）光，讓它們擁有獨特的顏色。在半導體中，價帶電漿頻率通常是深紫外線的頻率，這也是為什麼它們那么反光。
等離體子能量通常可以自由電子模型來估計
這裡的
是導電子密度，
是基本電荷，
是電子質量，
是自由空間電容率，
是普朗克定數，
是等離體子頻率。
