論文の概要: Engineering of self-bending surface plasmon polaritons through Hermite-Gaussian mode expansion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.08706v1
- Date: Wed, 11 Dec 2024 19:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-13 13:31:13.412200
- Title: Engineering of self-bending surface plasmon polaritons through Hermite-Gaussian mode expansion
- Title（参考訳）: エルミート・ガウスモード展開による自己曲げ面プラズモン分極の工学
- Authors: J. Hernández-Rueda, A. S. Sanz, R. Martínez-Herrero,
- Abstract要約: 表面プラズモン分極は、フォトニクスやナノテクノロジーといった分野において過去数十年間、多くの注目を集めてきた。
ここでは、新しいタイプの多軸表面プラズモンビームの設計に適した新しい理論枠組みを導入する。
本研究では,エアリー系表面プラズモン偏光子を空気-銀界面に沿って伝搬させることを考慮し,その実現可能性の数値的証拠を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Surface plasmon polaritons have received much attention over the last decades in fields such as photonics or nanotechnology due to their inherent high sensitivity to metal surface variations (e.g., presence of adsorbates or changes in the roughness). Because of this important property, it is expected that they will find promising major applications in widely cross-disciplinary areas ranging from material science to medicine. Motivated by this ever-growing interest, here we introduce a novel theoretical framework suitable to design new types of structured paraxial surface plasmon beams and to control their propagation along the interface between a dielectric and a lossy metal. This is possible by virtue of a convenient Hermite-Gaussian mode expansion, which constitutes a complete basis set upon which new types of structured paraxial plasmon beams can be generated. The beams obtained from this method present a rather peculiar feature, as they exhibit local intensity maxima at different propagation distances. This way of creating tightly confined structured light allows us control where to place the beam energy. This, thus, opens up worth exploring pathways to manipulate light propagation along metal surfaces at the nanoscale. As a proof-of-concept, we provide numerical evidence of the feasibility of the method by considering the analysis of the propagation of Airy-based surface plasmon polaritons along an air-silver interface.
- Abstract（参考訳）: 表面プラズモン分極は、金属表面の変化(例えば、吸着物の存在、粗さの変化)に対して本質的に高い感度を持つため、フォトニクスやナノテクノロジーなどの分野において過去数十年にわたって多くの注目を集めてきた。
この重要な性質から、物質科学から医学まで幅広い学区で有望な応用が期待されている。
そこで本研究では, 新タイプの多軸表面プラズモンビームを設計し, 誘電体と損失金属との界面に沿って伝播を制御するのに適した, 新たな理論的枠組みを提案する。
これはHermite-Gaussianモードの拡張によって可能であり、これは新しいタイプの構造を持つ同軸プラズモンビームを生成するための完全な基底となる。
この方法で得られたビームは、異なる伝播距離で局所的な強度の最大値を示すため、かなり特異な特徴を示す。
密集した構造を持つ光を作り出すこの方法で、ビームエネルギーをどこに配置するかを制御できます。
これにより、ナノスケールの金属表面に沿って光の伝播を操作できる貴重な探索経路が開かれる。
概念実証として,エアリー系表面プラズモンポラリトンを空気-銀界面に沿って伝搬させることを考慮し,本手法の有効性の数値的証拠を提供する。
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