plasmonikkbaserte

Plasmonikkbaserte teknologier refererer til systemer og prosesser som utnytter plasmons—kollektive elektronoscillasjoner ved metall-dielektrikum-grensen eller i nanostrukturer. Hovedprinsippet er at elektromagnetiske bølger kan eksiteres som plasmons, noe som gir sterk lokal feltforsterkning og mulighet til å kontrollere lys på sub-wavelength-skala. Det finnes to hovedtyper: overflateplasmoner som propagerer langs metall-dielektrikum-grensen (surface plasmon polaritons, SPP) og lokaliserte overflateplasmons (localized surface plasmons, LSP) i nanopartikler og nanoantenner.

Materialer som sølv og gull er typiske fordi de har passende plasmoniske resonanser i synlig og nær-infrarød regioner; aluminium brukes i UV, mens kobber forekommer i enkelte applikasjoner. Geometri og miljø—som partikkelstørrelse, form og naboskap til andre materialer—bestemmer resonansfrekvensen og feltstyrken.

Bruksområder inkluderer biosensing og kjemisk sensing gjennom resonansendringer ved endringer i omgivelsens refraktive indeks; SERS og SEIRA-teknikker som oppnår høy feltforsterkning for sporing av molekyler; forbedret fotonikk i solceller og fototermiske applikasjoner hvor lokal oppvarming utnyttes. I elektroniske enheter muliggjør plasmonikk tett integrerte, subwavelength-baserte komponenter og nettverksbaserte optiske kretser.

Utfordringer er blant annet optiske tap i metall, varmedannelse og utfordringer knyttet til integrasjon og produksjon i stor skala. Forskning fortsetter å utvikle hybride systemer som kombinerer plasmonikk med dielektriske eller grafenbaserte plattformer for bedre effektivitet og kompatibilitet med eksisterende teknologi.