plazmoniczne

Plazmoniczne odnosi się do zjawisk i technologii związanych z plazmonami — wspólnymi oscylacjami swobodnych elektronów w metalach, pobudzanymi falami światła. W praktyce wyróżnia się plazmony powierzchniowe, które rozchodzą się wzdłuż granicy metal–dielektryk (surface plasmon polaritons, SPP), oraz plazmony lokalne, występujące w nanostrukturach metalicznych i prowadzące do silnego, krótkodystansowego wzmocnienia pola elektrycznego (localized surface plasmon resonances, LSPR).

Zjawiska plazmoniczne wynika z interakcji elektromagnetycznych z swobodnymi elektronami metali. LSPR zależy od rozmiaru, kształtu i środowiska otaczającego nanostrukturę, co umożliwia precyzyjne monitorowanie zmian refrakcji oraz chemicznych interakcji na powierzchniach. Plazmonika umożliwia koncentrację światła do nanoskopowych obszarów, często bez konieczności zespolenia z tradycyjnymi źródłami światła.

Materiały i struktury: najczęściej stosuje się złoto i srebro ze względu na silne rezonanse plazmoniczne i stosunkowo niskie straty. Wykorzystuje się także miedź, glin oraz inne materiały. Typowe geometrie to kuleczki, nanorodzaje, nanosfery, nanoszłonki oraz metasurfaces i cienkie warstwy, które tworzą konfiguracje SPR i LSPR.

Zastosowania obejmują czujniki refrakcji o wysokiej czułości (SPR/LSPR), spektroskopię powierzchniowo wzmocnioną (SERS, SEIRA), fototermiczną terapię, poprawę efektywności fotowoltaiki oraz tworzenie optycznych anten i metasurface do manipulacji światłem. Wyzwania obejmują straty metaliczne i ograniczenia wykonalności, które wpływają na jakość rezonansów oraz integrację z urządzeniami. Do opisu zjawisk plasmonicznych używa się teorii Mie’a, przybliżeń quasi‑statycznych i metod numerycznych, takich jak FDTD i FEM.