具有无限和半无限金属光栅的二维电子系统中的等离激元

我们解析研究了在均匀二维电子系统中传播的等离激元，这些等离激元沿着金属光栅传播，该光栅由位于二维系统附近的条状电极（栅极）的周期性阵列构成。我们表明，在半无限光栅的情况下，只要最后一个栅极的宽度与其他栅极不同，局域在光栅边缘附近并沿其传播的塔姆等离激元模式就可以存在于等离激元能带结构的带隙中。当最后一个栅极更宽时，基本塔姆等离激元模式的频谱位于最低频率带隙中，即第一个等离激元能带之下。重要的是，我们发现该模式在这种情况下仅对沿光栅的波矢的有限值存在。否则，如果最后一个栅极的宽度较小，则塔姆等离激元模式占据更高的频率带隙，而来自第一个频带的非局域等离激元成为最低频率的激发。