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量子电动力学对金属纳米结构等离激元共振至关重要

材料科学 2016-04-20 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

金属纳米结构的等离激元共振源于入射光驱动下其传导电子的相干运动。在共振时,纳米结构中感生偶极矩与传导电子数成正比,因此比原子中的偶极矩大 10710^{7} 倍。感生偶极矩与入射光涨落虚场之间的相互作用能可达十分之几 eV。因此,主导该领域的经典电磁学变得不再适用。我们认为应改用量子电动力学(QED)作为描述虚场及其与电子相互作用的基本理论。基于 QED,我们推导了等离激元共振频率的解析表达式,其依赖于三个易于获取的材料参数。该解析理论很好地复现了实验数据,并可用于材料的理性设计。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.02702,
  title  = {Quantum Electrodynamics is Crucial for Plasmonic Resonance of Metallic Nanostructures},
  author = {Mingliang Zhang and Hongping Xiang and Xu Zhang and Gang Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.02702},
  year   = {2016}
}

备注

6 pages, 4 figures