Плазмон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

В физике, плазмон является квазичастицей, возникающей за счёт квантования плазменных колебаний, которые представляют собой коллективные колебания свободного электронного газа.

[править] Объяснение

Плазмоны играет большую роль в оптических свойствах металлов. Свет с частотой ниже плазменной частоты отражается, потому что электроны в металле экранируют электрическое поле в световой электромагнитной волне. Свет с частотой выше плазменной частоты проходит, потому что электроны не могут достаточно быстро ответить, чтобы экранировать его. В большинстве металлов, плазменная частота находится в ультрафиолетовой области спектра, делая их блестящими в видимом диапазоне. С другой стороны, некоторые металлы, например золото, обладают плазменной частотой, лежащей в видимом диапазоне спектра. В легированных полупроводниках плазменная частота находится обычно в инфракрасной области.

Энергию плазмона можно оценить в модели почти свободных электронов как:

$E_{p} = \hbar \sqrt{\frac{n e^{2}}{m\epsilon_0}}$

где $n$ плотность валентных электронов, $e$ — элементарный заряд, $m$ — масса электрона и $ε 0$ — проницаемоть вакуума.

Поверхностные плазмоны (плазмоны, ограниченные поверхностями) сильно взаимодействуют со светом, приводя к образованию поляритонов. Они играют роль в поверхностном усилении рамановского рассеивания света и в объяснении аномалий в дифракции металлов. Поверхностный плазмонный резонанс используется в биохимии, чтобы определять присутствие молекул на поверхности.

[править] Возможное использование

Плазмоны рассматриваются как средство передачи информации в компьютерных чипах, так как провода для плазмонов могут быть намного тоньше, чем обычные провода, и могут поддерживать намного более высокие частоты (в режиме 100 TГц, в то время как обычные провода обладают большими потерями при 10 ГГц). Они были также предложены как средство для литографии и микроскопии высокого разрешения из-за их чрезвычайно маленьких длин волны. Оба из этих применений с успехом были продемонстрированы в лабораториях.

[править] Внешние ссылки

Квазичастицы

Категории: Физика твёрдого тела | Коллективные явления в конденсированных средах | Квазичастицы

Плазмон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

[править] Объяснение

[править] Возможное использование

[править] Внешние ссылки

Views

Навигация

Участие

Поиск

На других языках