Plasmoniczna

Plasmoniczna to przymiotnik odnoszący się do plasmonów, zjawisk związanych z kolektywnymi rezonansami ładunku elektronów w metalach, które mogą być pobudzane przez fale elektromagnetyczne. Plazmony cechuje silne lokalne nagromadzenie pola elektromagnetycznego i zależność rezonansu od materiału, geometrii i środowiska. W praktyce wyróżnia się dwa główne typy: lokalizowane rezonanse plazmonowe (LSPR) w nanocząstkach metalowych oraz fale plazmonowe powierzchniowe (surface plasmon polaritons, SPP) przemieszczające się wzdłuż granicy metal–dielektryk.

Lokalizowane rezonanse plazmonowe występują, gdy elektrony w nanocząstkach metalowych oscylują synchronicznie na określonej częstotliwości. Rezonans ten silnie zależy od rozmiaru, kształtu i otoczenia cząstki, co umożliwia tunowanie widmowe poprzez modyfikacje geometrii. Fale plazmonowe powierzchniowe to z kolei fale elektromagnetyczne, które ograniczają się do interfejsu metal–dielektryk i mogą być wykorzystywane do przesyłania sygnałów na płytszych odległościach niż tradycyjne światło, często z większymi możliwościami confinement.

Zastosowania plasmonicznej technologii obejmują biosensing (np. sensor SPR, który monitoruje zmiany refrakcji otoczenia), SERS czyli wzmocnienie sygnału Raman, obrazowanie i diagnostykę, fototermiczne terapie, fotowoltaikę, katalizę oraz projektowanie metasurface i nanofotonikę. W praktyce dominuje tu wykorzystanie złota i srebra, choć inne metale i materiały półprzewodnikowe poszerzają zakres działania w UV–IR. Wyzwania obejmują straty metaliczne, precyzyjną kontrołę geometrii na nanoskalach i integrację z technologiami cyfrowymi.

Dział plasmoniczny łączy fizykę nanostruktur z technologią czujników, fotonikią i materiałami inteligentnymi, otwierając perspektywy precyzyjnego sterowania światłem na małych skalach.