نانوذرات پلاسمونیکی

بررسی برهم‌کنش امواج الکترومغناطیس با فلزات و تاثیر الکترون‌های آزاد و مقید درون فلز مورد توجه بسیاری از دانشمندان قرار گرفته است هنگامی که موج الکترومغناطیس بر سطح فلزی تابیده می‌شود، میدان الکتریکی موج تابشی، الکترون‌های نوار هدایت را به نوسان در می‌آورد. به نوسان گروهی الکترون‌های نوار هدایت پلاسمون سطحی گفته می‌شود. به جفت‌شدگی امواج الکترومغناطیس و نوسانات الکترون آزاد فلز در فصل مشترک فلز دی‌الکتریک و انتشار این امواج در طول فصل مشترک، پلاریتون پلاسمون سطحی گفته می‌شود که در شکل 1  نشان داده شده است. زمانی که نور به جای سطح گسترده فلزی بر نانوذره‌ی فلزی تابیده شود، پلاسمون ایجاد شده به دلیل محدودیت سطح و حجم نانوذره، در سطح نانوذره جایگزیده و محبوس می‌شوند و موجب تشکیل میدان الکترومغناطیس قوی در اطراف نانوذره می‌شود که به آن پلاسمون سطحی جایگزیده گفته می‌شود (شکل 2). پلاسمون سطحی جایگزیده در نانوذرات فلزی به شکل، اندازه، جنس نانوذره و ضریب شکست محیطی که نانوذرات در آن قرار دارند بستگی دارد. 

 

 

شکل 1. پلاریتون پلاسمون سطحی

 

 

شکل 2. پلاسمون سطحی جایگزیده