Amplificación de los campos electromagnéticos bajo el plasmón de superficie
DOI:
https://doi.org/10.36790/epistemus.v16i32.172Palabras clave:
Plasmón de Superficie, Amplificación del campo, Geometría KretschamnnResumen
En el presente trabajo se explica de forma general el concepto de plasmones de superficie y sus aplicaciones. Además, se muestra que la geometría Kretschmann que consta de vidrio-metal-vacío es una de las usualmente utilizadas para excitar el campo electromagnético bajo el plasmón. Debido a que, de forma natural en una superficie plana no es posible generar este efecto, con excepción de algunos casos particulares de la fuente incidente o combinación de haces. También, se cuantifica la intensidad o amplificación del campo en función de la posición y se observa una propiedad importante de amplificación bajo la condición del plasmón, en la cual decae la intensidad del campo exponencialmente al alejarse de la interfaz metal-vacío. Igualmente se hace mención de las áreas de investigación relacionadas con los plasmones de superficie.
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A. Otto, “Excitation of nonradiative surface plasma waves in silver by the method of frustrated total reflection,” Z. Physik, vol. 216, pp. 398-410, Julio 1968. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01391532
E. Kretschmann, “Determination of the Optical Constants of Metals by Excitation of Surface Plasmons,” Z. Physik, vol. 241, pp. 313-321, Agosto 1971. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01395428
W. H. Weber and G. W. Ford “Optical electric-field enhancement at a metal surface arising from surface-plasmon excitation,” Opt. Lett. vol. 6, pp. 122-124, Marzo 1981. DOI: https://doi.org/10.1364/OL.6.000122
D. Sarid, “Long-Range Surface-Plasma Waves on Very Thin Metal Films,” Phys. Rev. Lett. vol. 47, pp. 1927-1930, Agosto 1981. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.47.1927
M. Born and E. Wolf, Principles of Optics, 6ta ed. New York, Pergamon Press, 1987.
D. Sarid, R. T. Deck, A. E. Craig, R. K. Hickernell, R. S. Jameson, and J. J. Fasano, “Optical field enhancement by long-range surface-plasma waves,” Appl. Opt. vol. 21, pp. 3993-3995, Noviembre 1982. DOI: https://doi.org/10.1364/AO.21.003993
J. A. Dionne, L. A. Sweatlock, H. A. Atwater, and A. Polman, “Plasmon slot waveguides: Towards chip-scale propagation with subwavelength-scale localization,” Phys. Rev.B,vol. 73, 035407, Enero 2006. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.035407
X. Huang and M. A. El-Sayed, “Gold nanoparticles: Optical properties and implementations in cancer diagnosis and photothermal therapy,” Adv. Res. vol. 1, pp. 13-28, Enero 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jare.2010.02.002
Stefano Mariani and Maria Minunni, “Surface plasmon resonance applications in clinical analysis,” Anal. Bioanal. Chem. Vol. 406, pp. 2303-2323, Abril 2014. DOI: https://doi.org/10.1007/s00216-014-7647-5
Masson and Jean Francois, “Surface Plasmon Resonance Clinical Biosensors for Medical Diagnostics,” Am. Chem. Soc. Vol. 2, pp. 16-30, Enero 2017. DOI: https://doi.org/10.1021/acssensors.6b00763
A. V. Zayats, I. I. Smolyaninov and A. A. Maradudin, “Nano-optics of surface plasmon polaritons,” Phys. Reports, vol. 408, pp. 131-314, Marzo 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physrep.2004.11.001
Z. Ruan, H. Wu, M. Qiu and S. Fan, “Spatial control of surface plasmon polariton excitation at planar metal surface,” Opt. Letters, vol. 39, pp. 3587-3590, Enero 2014. DOI: https://doi.org/10.1364/OL.39.003587
C. Caiseda, I. Griva, L. Martinez, K. Shaw and D. Weingarten, “Numerical Optimization Technique for Optimal Design of the n Grooves Surface Plasmon Grating Coupler,” Procedia Comput. vol. 29, pp. 2145-2151, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procs.2014.05.199
J. Banerjee M. Bera and M. Ray, “Simultaneous excitation of multi-spectral surface plasmon resonance using multi-stepped-thickness metallic film,” J. Appl. Phys. vol. 117, 113102, Marzo 2015. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4915085
A. P. DemchenkoIntroduction to Fluorescence Sensing: Evanescent Field Effects and Plasmonic Enhancement of Luminescence in Sensing Technologies, 3ed, Switzerland, Springer, Cham, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-60155-3_13
T. Iqbal, “Propagation length of surface plasmon polaritons excited by a 1D plasmonic grating,” Curr. Appl. Phys. vol. 15, pp. 1445-1452, Noviembre 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cap.2015.08.009
T. Iqbal and S. Afsheen, “Extraordinary optical transmission: Role of the slit width in 1D metallic grating on higher refractive index substrate,” Curr. Appl. Phys. vol. 16, pp. 453-458, Abril 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cap.2016.01.005
L. Salomon, G. Bassou, H. Aourag, J. P. Dufour and F. de Fornel, F. Carcenac, and A. V. Zayats, “Local Excitation of Surface Plasmon Polaritons at Discontinuities of a Metal Film: Theoretical Analysis and Optical Near-Field Measurements,” Phys. Rev. B, vol. 65, 125409, Marzo 2002. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.125409
J. M. Gutierrez Villarreal, J. A. Gaspar Armenta and L. A. Mayoral Astorga, “Surface plasmon field enhancement: excitation by a short pulse or narrow beam of light,” J. Opt. Soc. Am. B, vol. 35, pp. 1040-1045, Marzo 2018. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSAB.35.001040
Thorsten Liebermann and Wolfgang Knoll, “Surface-plasmon field-enhanced fluorescence spectroscopy,” Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. vol. 171, pp. 115-130, Octubre 2000. DOI: https://doi.org/10.1016/S0927-7757(99)00550-6
Adam B. Taylor and Peter Zijlstra, “Single-Molecule Plasmon Sensing: Current Status and Future Prospects,” ACS Sensors, vol. 2, pp. 1103-1122, Agosto 2017. DOI: https://doi.org/10.1021/acssensors.7b00382
Thomas Grosges and Dominique Barchiesi, “Geometrical optimization of nanostrips for surface plasmon excitation: an analytical approach,” Opt. Letters, vol. 43, pp. 54-57, Enero 2018. DOI: https://doi.org/10.1364/OL.43.000054
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