表面等离激元 (SPPs) 的历史可以追溯到 1704 年,当时牛顿在用棱镜做实验时首次观测到了与倏逝场有关的全反射现象。然而,由于当时试验条件所限,对表面等离激元的深入研究直到 1902 年 Wood 在观察可见光波段下金属光栅的反射光谱时才开始。这种反射性异常现象被称为'Wood 异常'。随后,Zenneck 和 Sommerfeld 分别给出了有损耗介质表面和无损耗介质表面电磁波传播的数学表述。但是直到 1941 年 Fano 成功地将'Wood 异常'现象与表面电磁波联系起来之后,表面等离激元概念才得以确定下来。

从上世纪 50 年代起,表面等离激元学作为表面科学的一个新领域初步发展起来。在 1957 年,Ritchie 在他的高能电子轰击实验中发现能量透过异常现象,理论上首次提出了等离子体振荡模型。后来,Powell 和 Swan 在 1959 年通过电子轰击实验在实验上首次证明了金属薄膜上电子震荡的存在。这些研究实现了对于表面等离激元描述的各种现象的基本统一。

表面等离激元 (SPPs) 的历史:从牛顿到现代

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