等离子体晶体中波传输的有限尺寸效应：两个尺度的故事
介观与纳米尺度物理
2020-08-26 v2 光学
摘要
我们研究了表征波在称为等离子体晶体的层状结构中传播的光学系数。这些结构由嵌入介电基底中、具有亚波长间距的有限数量堆叠金属薄片组成。通过调整频率、间距、层数以及几何形状，这些结构可在从太赫兹到中红外波段的一系列频率中展现出引人注目的传输特性。我们的方法对具有无限、平移不变、平坦薄片和纳米带的不同几何结构混合使用解析与数值方法。我们比较了平面波通过等离子体晶体的传输与在层间距趋于零的极限下由均匀化得到的总厚度相等的等效介电板的情况。我们通过数值证明，即使层数相对较少，用均匀化对应结构替代离散等离子体晶体也能准确捕捉类似于消光谱的传输系数。我们指出了依赖于几何形状的修正场的作用，其表达了亚波长表面等离激元的影响。特别地，通过使用该修正场，我们描述了纳米带几何结构固有的横向共振。
引用
@article{arxiv.2005.12778,
title = {Finite-size effects in wave transmission through plasmonic crystals: A tale of two scales},
author = {Matthias Maier and Mitchell Luskin and Dionisios Margetis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.12778},
year = {2020}
}