一维等离激元晶格中的能带结构调控

由于具有将电磁波聚集到深亚波长体积的能力,表面等离激元在纳米光子技术研究工作中得到了广泛的应用.根据其性质,表面等离激元基本可以分为两大类:沿金属与介质界面传播的表面等离极化激元(SPPs)和束缚在金属表面的局域表面等离激元(LSPRs).SPPs和对应的自由空间电磁波之间存在明显的动量失配,光栅,即一维等离激元晶格,经常被用于弥补动量失配,从自由空间激发SPPs.LSPRs是指在外部光场激发下局域在单个纳米结构周围的表面等离激元.当LSPRs被激发时,会形成近场增强效应,增大对入射光的吸收和散射.事实上,一维等离激元晶格既支持SPPs又支持LSPRs,是研究表面等离激元及其光学性质的很好的基本结构.由于LSPR这个自由度的存在,其中存在着比光子晶体更丰富的能带结构.本文将以一维等离激元晶格为研究对象,分别从能带调控、表面晶格共振、连续域中的束缚态以及玻色-爱因斯坦凝聚四个方面阐述金属等离激元的新颖性质和最新进展.这些性质对于进一步推动表面等离激元的应用具有重要意义.