Controllable Steering and Tuning of Surface Plasmons on the Metallic Nano-film with Nanoslits Array
Controllable Steering and Tuning of Surface Plasmons on the Metallic Nano-film with Nanoslits Array
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具有纳米狭缝阵列的金属纳米薄膜上表面等离子体的可控转向和调谐
DOI：
10.1007/s11468-017-0588-z
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发表时间：
2018-06
期刊：
影响因子：
3
通讯作者：
Weihao Liu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Weihao Liu
提出了一种利用自由电子束在金属纳米薄膜上激发表面等离子体尾流的控制和调谐方案。利用在MNF中蚀刻的精心设计的纳米狭缝阵列，可以通过独特的Smith-Purcell效应来操纵SW以沿着MNF在确定的方向上传播。通过调节束流速度和MNF参数，可以很好地控制短波的频率和方向：短波频率可以从红外调谐到紫外，短波可以向前和向后传播。这些结果可能预示着表面等离子体激元器件在芯片上的应用前景。该方案为粒子速度和介电常数的无损检测提供了一种有效的方法。
A scheme of steering and tuning surface plasmon wakes (SWs) on the metallic nano-film (MNF) excited by a free-electron-beam is demonstrated. With a well-designed array of nanoslits etched in the MNF, the SWs can be steered to propagate along the MNF in definite directions via a unique Smith-Purcell effect. Both the frequency and direction of SWs can be well controlled by adjusting the beam velocity and MNF parameters: the SW frequency can be tuned from the infrared to the ultraviolet, and the SWs can propagate both forwardly and backwardly. These results may indicate promising applications for surface plasmon devices on chip. And also the proposed scheme may offer an effective way for nondestructive detections of the particle velocity and dielectric index.
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