¿Cuál es la diferencia entre el plasmón de superficie y el polaritón de plasmón de superficie?

Si tuviera un plasma neutro (que pueden ser las cargas libres en un metal) y separara las cargas negativas y positivas y las dejara ir, oscilarían debido al potencial electrostático. Esta es una excitación conocida como oscilación de plasma .

Un plasmón es la cuasipartícula asociada con las oscilaciones del plasma (análogo a los fonones que son las cuasipartículas asociadas con los modos vibratorios mecánicos).

Los plasmones de superficie (SP) son excitaciones de plasmones en el límite del material.

Los polaritones son cuasipartículas que existen cuando un modo EM está fuertemente acoplado a algún otro tipo de modo, es decir, si tiene luz fuertemente acoplada a alguna otra excitación física, entonces la imagen de la partícula es inexacta si trata los 2 grados de libertad por separado (b/c el número de partículas no se conserva). Entonces, en lugar de decir que tiene algunos fotones y algunas partículas que representan la excitación, en su lugar tiene una partícula híbrida que simplemente se llama polaritón. Debido a que hay muchos tipos de excitaciones, tales partículas se llaman _ polaritones, donde _ es el nombre de las partículas de la excitación.

Por lo tanto, los polaritones de plasmones de superficie (SPP) son las cuasipartículas de los modos acoplados de un campo EM y una oscilación de plasma de superficie. Aunque los plasmones de superficie no son lo mismo que los polaritones de plasmones de superficie, por el contexto rara vez se confunden. Además, las oscilaciones de carga crearán un campo EM, por lo que no puede crear un SP sin que forme parte automáticamente de un SPP. Y dado que "polaritones de plasmones de superficie" es un bocado, las personas a menudo usan el término SP incluso cuando se refieren a la excitación completa en sí y, por lo tanto, técnicamente significan SPP.

No hay diferencia entre plasmón y polaritón de plasmón. Ambos indican las excitaciones resonantes que involucran ondas electromagnéticas y movimientos electrónicos colectivos simultáneamente.

"superficie" enfatiza que la excitación en muchos casos ocurre en la interfaz de un metal y un dieléctrico. Sin embargo, también existen plasmones a granel. Entonces, "superficie plalsmon" y "plasmon" no necesariamente significan lo mismo.

Además, verá la palabra clave "localizado" con "plasmón de superficie". Esto se debe a que el plasmón superficial podría existir en una superficie extendida o en la superficie de una nanoestructura finita, por ejemplo, una nanopartícula. El primero se suele mencionar simplemente como "plasmón de superficie", el último "plasmón de superficie localizado".

Responda a su pregunta de seguimiento:

En cuanto a la diferencia conceptual entre plasmón de superficie y polaritón de plasmón de superficie, creo que Punk_Physicist lo ha explicado bien. El polaritón aquí significa la mezcla de excitaciones electrónicas y electromagnéticas. De hecho, estos dos siempre están sucediendo juntos. La Sección 1.1.2 en el documento que proporcionó intenta presentar una formulación teórica para el plasmón de superficie, por así decirlo, solo excitación electrónica. Permiten que la velocidad de la luz sea infinita mientras mantienen finita la frecuencia, luego todo se vuelve electrostático. Puede ver que usan potencial eléctrico, lo que indica estudios electrostáticos. Bajo estas suposiciones (poco realistas), la excitación electrónica, aquí el plasmón superficial, se obtiene sin ondas electromagnéticas (claramente porque es electrostática).