論文の概要: Engineering of self-bending surface plasmon polaritons through Hermite-Gaussian mode expansion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.08706v2
- Date: Mon, 07 Jul 2025 22:35:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-09 14:27:11.862991
- 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: 我々は、新しいタイプの構造を持つ表面プラズモンビームの設計に適した新しい理論的枠組みを導入する。
この方法はハーマイト-ガウスモード展開に頼り、新しいタイプの構造を持つ準同軸プラズモンビームを生成できる完全な基底を構成する。
概念実証として,エアリー系表面プラズモン偏光子を空気-銀界面に沿って伝播させることにより,本手法の有効性の数値的証明を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Surface plasmon polaritons have received much attention over the last decades in photonics or nanotechnology due to their inherent high sensitivity to metal surface variations (e.g., presence of adsorbates or changes in the roughness). It is thus expected that they will find promising major applications in widely cross-disciplinary areas, from material science to medicine. Here we introduce a novel theoretical framework suitable for designing new types of structured paraxial surface plasmon beams and controlling their propagation. More specifically, this method relies on 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 family of beams generated in this way presents a rather peculiar feature: they exhibit local intensity maxima at different propagation distances, which enables the control over where to place the beam energy. This, thus, opens up worthwhile 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 analyzing 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、過去数十年間、フォトニクスやナノテクノロジーにおいて多くの注目を集めてきた。
そのため、物質科学から医学まで、広く学際的な分野で有望な応用が期待されている。
ここでは、新しいタイプの構造を持つ表面プラズモンビームを設計し、それらの伝播を制御するのに適した新しい理論枠組みを提案する。
より具体的には、この方法は便利なエルミート-ガウスモード展開に依存しており、これは新しいタイプの構造を持つ準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。
この方法で生成されたビームの族は、異なる伝播距離で局所的な強度の最大値を示し、ビームエネルギーをどこに配置するかを制御することができるという、かなり特異な特徴を示す。
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する貴重な経路が開かれる。
概念実証として,エアリー系表面プラズモン偏光子を空気-銀界面に沿って伝播させることにより,本手法の有効性の数値的証明を行う。
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