Плазмон
Плазмо́н — квазічастинка у твердому тілі, якою описуються узгоджене розповсюдження поздовжньої електромагнітної хвилі та колективних коливань електронного газу[1].
Свою назву плазмон отримав від схожих коливань, які спостерігаються в плазмі газових розрядів. Взагалі, газ вільних електронів у металах часто називають холодною плазмою.
Плазмова частота
Поздовжні електромагнітні хвилі з огляду на третє рівняння Максвела можуть розповсюджуватися в середовищі лише при виконанні умови
- ,
де частота електромагнітної хвилі, а - діелектрична проникність середовища. Саме цією умовою визначається частота плазмонів у металах.
У моделі Друде, згідно з якою провідник описується газом вільних електронів, що не взаємодіють між собою, а позитивний заряд іонних остовів вважається рівномірно розподіленим, плазмони існують на частоті
- ,
де — заряд вільного електрона, — маса електрона, — густина вільних електронів у газі. Ця частота називається плазмовою частотою.
Плазмова частота визначає верхню частоту, вище якої електромагнітні хвилі починають проникати в метал і метал стає прозорим. Для більшості металів ця частота лежить в ультрафіолетовій області.
Примітки
- Слюсар, В.И. (2009). Наноантенны: подходы и перспективы. - C. 58 - 65.. Электроника: наука, технология, бизнес. – 2009. - № 2. с. C. 63.
Джерела
- Абрикосов А.А. (1987). Основы теории металлов. Москва: Наука.
- Соколов А.В. (1961). Оптические свойства металлов. Москва: Государственное издательство физико-математической литературы.
- Слюсар, В.И. (2009). Наноантенны: подходы и перспективы. - C. 58 - 65.. Электроника: наука, технология, бизнес. – 2009. - № 2. с. C. 58 – 65.
Квазічастинки |
Біекситон | Дірка | Куперівська пара | Магнон | Орбітон | Плазмон | Поляритон | Полярон | Фазон | Флуктуон | Фонон | Екситон | Електрон | Ротон |