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电磁波在固体材料中的传播有着许多独特的现象。
电磁波在金属中的传播尤其具有独特性[1],这是因为金属中存在大量的、可以自由移动的自由电子,使得电磁波在金属中的产生、传输、发射与接收的研究成为值得注意的问题[2, 3]。
金属可以看作是固定不动的原子实按照一定结构周期(晶胞)重复排列而成以及原子实周围由所有原子实共有的电子气组成的,自由电子的密度很高,约为〖10〗^23 〖cm〗^(-3)[4]。
在外加交变电场的作用下,自由电子的密度产生周期性的起伏变化,即产生电子密度振荡,这种电子集体振荡现象被称为表面等离激元(Surface Plasmon,简称SP)[5]。
表面等离激元对金属微结构中电磁波的增强透射(又称异常透射)有着重要作用[6, 7]。
近年来,金属薄膜上的亚波长小孔阵列对光的异常透射现象引起了物理学界的广泛关注与研究[8, 9]。
这种异常透射现象是由金属材料的参数、孔径以及小孔的排列方式决定的。
类似于固体中控制电子的方式使用和控制光子的愿望激发了人们对光的局域化、微腔量子电动力学和近场光学等课题的极大兴趣[10]。
控制光的一个基本限制因素是光阑的透光率极低,比入射光子的波长还小[11]。
在探索金属薄膜中亚微米圆柱形腔的光学特性时,研究人员发现这类孔阵列在大于阵列周期的波长上显示出极不寻常的零阶透射光谱(入射光和探测到的光是共线的),超过零阶透射光谱不发生衍射[12]。
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