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等离子体与等离子体激元学 || 等离子体激元学中的7个高级主题

DOI：10.1515/9783110570038-093 出版年份：2018 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 顾名思义，负折射率材料（NIMs）具有负的折射率，最早由V. G. Veselago于1968年提出[24]。这类材料并非自然存在，而是通过类似于第六章讨论的伪表面等离子体波（SSP）生成原理人工构建的。材料的折射率由n=√(?rμr)给出，其中?r为相对介电常数，μr为相对磁导率。对于自然材料，大多数频率下?r和μr通常为正值。但如第二章所述，金属的介电常数在可见光谱附近特定频率范围内可能呈现负值。第六章表明，通过在金属表面钻制适当尺寸的孔洞及阵列，我们能在更低频率模拟这种负介电常数特性。此时材料的磁导率仍为正值，导致折射率为虚数——常规电磁波无法在介质中传播，仅存在表面等离子体波。若能使介电常数与磁导率在同一频率范围同时为负，则乘积?rμr将恢复正值，折射率成为实数。这类材料亦称双负超材料（DNGs），此时我们取n的负值以区别于常规正介电常数与磁导率情况。当折射率为实数时，常规电磁波虽能通过介质传播，但负折射率材料中的波传播特性却呈现出与正折射率材料（PIMs）截然不同的奇妙特性。负折射率材料的主要应用包括能实现超衍射极限成像的超透镜，以及有助于发射装置小型化的超材料天线、光学纳米光刻和纳米技术电路等。
作者：
AI智能分析
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研究概述 实验方案

研究目的

研究等离子体学领域中负折射率超材料（NIMs）、表面增强拉曼散射（SERS）和粒子陷阱的特性与应用。

研究成果

该研究对NIMs（负折射率材料）、SERS（表面增强拉曼散射）和粒子阱进行了深入分析，重点阐述了它们在等离子体学中的独特特性和潜在应用。尽管在实际应用中面临挑战，这些技术为纳米尺度的成像、光谱分析和粒子操控提供了具有前景的发展途径。

研究不足

该研究主要是理论性的，其局限性包括所提出模型缺乏实验验证，以及由于材料损耗和实际应用中所需的严苛条件，在实践中实现负折射率材料和等离子体镊子存在挑战。

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