Erinevus lehekülje "Pinnaplasmonid" redaktsioonide vahel

resümee puudub
 
==Tähtsus==
Plasmoonika kui uurimisvaldkonna tähtsusest annab märku üha suurenev publikatsioonide arv. Plasmonefektid on laialdases kasutuses [[Biokeemia|biokeemias]] (andurid[[andur]]id) ja [[Spektroskoopia|spektroskoopias]]. Lisaks võimaldavad plasmonid ühendada elektri- ja valgus[[signaal]]i omadused. [[Elektrisignaal]]il põhinevaid skeeme on küll võimalik teha väga väikeseks, aga signaali [[sagedus|sagedust]] 1 GHz oluliselt suuremaks teha ei saa. [[Andmeedastus]]es kasutataksegi [[optiline kaabel|optilisi kaableid]], mis võimaldavad palju suuremaid sagedusi, seega ka suuremaid [[andmemaht|andmemahte]]. Väikeste optiliste skeemide tegemisel tuleb kiiresti vastu [[difraktsioon|difraktsioonipiir]], skeemi suurust piirab valguse [[lainepikkus]]. Probleemi üheks lahenduseks on plasmonid, mis ühildab elektriskeemide väiksuse ja optiliste liideste kiiruse. Tänu väga väikestele lainepikkustele on võimalik plasmoneid kasutada suure lahutusvõimega [[mikroskoop]]ide ehitamisel.
 
Siiamaani on üheks probleemiks olnud pinnaplasmonite väike levikukaugus energia [[neeldumine|neeldumise]] ja [[kiirgus|kiirgamise]] tõttu. Selle probleemi peaks lahendama [[SPASER]], mis on nagu [[laser]] optikas, stimuleeritud [[koherentne|koherentsete]] pinnaplasmonite allikas.
 
==Ergastamine==
Pinnaplasmoneid on võimalik ergastada nii [[elektron|elektronide]] kui ka [[footon|footonitega]]. Elektronidega ergastastamiseksergastamiseks tulistatakse metalliosakest elektronidega. ElektroniKineetiline energia kandub üle [[plasma]] energiale, mis omakorda ergastab pinnaplasmoneid.
 
Footonite sidestamiseks pinnaplasmonitega on vaja kasutada sidestus keskkondasidestuskeskkonda. See on vajalik, et sobitada kokku footoni ja pinnaplasmoni lainevektoreid. Nimelt pole valgusel õhus piisavalt suur impulss plasmonite ergastamiseks. Kretshmanni seadstuse puhul paigutatakse prisma ühele tahule õhuke metallikile, seevastumuidu Ottorikutaks konfiguratsiooni[[Impulsi korraljäävuse aga prismale hästi lähedale (ca 200nm) (Joonis 1)seadus|impulsijäävust]]. Võrega sidustamise korral suureneb lainevektori paralleelkomponent vastavalt võrekonstandile, seeläbi sobitatakse lainevektoreid (Joonis 2). Viimane meetod on väga tähtis, et mõista pinnakareduse mõju pinnaplasmonitele.
 
[[Prisma]]ga ergastamise skeeme on kaks. Esimesena pakuti varja niinimetatud [[Otto seadistus]] (joonis 1b). See koosneb prismast, peenikesest [[dielektrik]]ukihist ja metallikilest. [[Laser]]kiir langeb prismale üldjuhul [[täielik sisepeegeldumine|täieliku sisepeegeldumise]] tingimustes ja tekitab prisma lähedale [[elektriväli|elektrivälja]]. See elektriväli ergastab pinnaplasmoneid, kui metallikile on piisavalt lähedal prismale. Sellest tuleneb ka Otto seadistuse üks põhiprobleeme: prisma ja metallikele vahele puhta dielektriku kihi tekitamine. Ka mõned tolmukübemed võivad eksperimenti rikkuda. Pinnaplasmonite teket jälgitakse [[peegeldumine|peegeldunud]] laserkiire [[intensiivsus]]e mõõtmisest olenevalt [[valgus]]e [[langemisnurk|langemisnurgast]]. Juhul kui kõik läheb plaanitult, tekib peegeldunud kiire intensiivsuses [[resonants]]nurga juures langus, mis vastab olukorrale, kus [[energia]] läheb pinnaplasmonitele.
 
Teist meetodit prismaga pinnaplasmonite ergastamiseks nimetatakse [[Kretshmanni seadistus]]eks (joonis 1a). Selle seadistuse puhul ei sidestu valgus läbi õhukese dielektrikukihi, vaid metallikihi, mis on sadestatud prisma ühele küljele. Resonantsnurga juures tekib [[Peegeldustegur|peegeldumiskoefitsiendis]] samasugune langus nagu Otto skeemi puhul. Erinevalt eelnevalt tuletatud arvutustest ei ole enam tegemist kahe keskkonnaga. Selles skeemis on prisma, kindla paksusega kullakile ja dielektrik. See toob kaasa võimaluse, et valgus, mis on sidestatud pinnaplasmonitega kiirgub tagasi prismasse. See sõltub metallikihi paksusest. Kui see on väga õhuke, siis suur osa plasmonite energiast kiirgub tagasi prismasse. Vastupidisel juhul sidestub prismast suure kauguse tõttu ainult väike osa pinnaplasmonitega. Optimaalne paksus on umbes 45nm ja 50nm vahel, kui ergastav kiirgus on on ''λ''=632.8nm
 
Teoreetilised peegelduskoefitsiendi kõverad on kergesti arvutatavad [[Fresneli valemid|Fresneli valemitega]].
 
==Dispersiooniseos==
83

muudatust