红外波段纳米孔对的增强透射效应文献综述

 2021-10-24 15:50:15

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文 献 综 述金属是导体,金属区别于半导体和绝缘体的一个重要特征是金属中具有大量的、可以自由移动的自由电子,这些自由电子对外来影响非常敏感。

例如:受到光照后,会产生光电效应;受热后会产生热发射效应;受到静电场作用后,会产生静电感应。

电磁波辐射到金属表面时,由于金属独特的介电响应,电磁场能够与金属表面自由电子的集体振荡产生耦合,形成表面等离激元(SPP)。

电磁波在金属的微结构(金属的微结构还可称为超材料)中传播会呈现出许多丰富的、奇异的性质,表面等离激元在金属微结构中传播也必将出现许多新奇的现象,其中光垂直于金属表面的传播(光的透射效应)产生的增强透射效应(又称异常透射效应)是一个有趣的研究课题。

1998年,Ebbesen等人[1]在实验中发现:特定波长的入射光通过带有亚波长小孔阵列的金属薄膜后,在某些特定的波长下会产生异常透射现象。

光透过亚波长金属小孔后,透射谱中出现了一系列的峰、谷结构。

在透射峰位置处,其透射效率为4.4%;如果对小孔的占空比(2.2%)进行归一化,则相对透射率将达到2。

这意味着,将有两倍于直接入射到小孔上的光能够被透射;或者说,有一部分光即使没有入射到小孔上也能被透射。

而根据经典电动力学的Bethe理论,这样大的小孔,其透射效率充其量也不过3.410-3。

据此可知,小孔阵列能够产生近600倍的透射增强。

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