表面等离子体 表面等离子体激元

主要区别是，性质不同、特性不同、应用不同，具体如下：一、性质不同 1、表面等离子体 表面等离子体（surface plasmons，SPs）是一种电磁表面波，它在表面处场强最大，在垂直于界面方向是指数衰减场。

大家好，今天微星自动化（http://wxdcn.com/）小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于表面等离子体的问题，于是微星自动化小编就整理了6个相关介绍表面等离子体的解答，让我们一起看看吧。

文章目录：

1. 什么是表面等离子体?
2. 金属局部表面等离子体共振与表面等离子体共振的区别是什么?
3. 求关于表面等离子体的相关理论。SOS!!!
4. 表面等离子体的几个概念分不清
5. 表面等离子体共振传感器:表面等离子体共振原理
6. 等离子表面处理是什么原理?

一、什么是表面等离子体?

等离子体是什么？

1.表面等离子体波是在两种界面附近存在的波，界面两侧的折射率分布对场分布有很大的影响，利用这一点能够进行传感。目前利用Kretschmann结构进行生物传感的技术已经得到了极大的发展，这种传感技术结构简单，灵敏度高，检测过程中无需标记物，可实时监测样品结合过程，传感芯片可重复利用，响应速度快等诸多特点。目前该技术可用于气体、 液体和有机薄膜等分析，目前主要用于和化学领域。目前市场上主要产品有Biocore AB公司生产的Biocore 3000等。

2.表面等离子体波具有局域分布的特性，而且其分布深度可小于波长量级，突破衍射极限，使得表面等离子体波能够应用于制作亚波长量级的光电子器件的生产，有利用光电子集成器件的制作。例如：可以制作亚波长量级的波导，亚波长量级的反射镜,亚波长量级的透镜等。由于能够突破极限，所以能够应用表面等离子体效应来做近场显微镜，做曝光等等。

3.表面等离子体波在太阳能电池和LED等相关器件方面的应用。目前可以在太阳能电池上利用表面等离子体效应来提高太阳能电池的光电转换效率，同样也可以在LED上应用表面等离子体效应提高其出光效率。如果能研制出商业化的产品，那么对于解决人类的能源问题，表面等离子体波也能贡献自己的一份力量。

资料来自：

二、金属局部表面等离子体共振与表面等离子体共振的区别是什么?

　　金属局部表面等离子体共振与表面等离子体共振区别，具体如下：\x0d\x0a　　金属表面存在大量自由电子，而其他物体表面并不具有大量电子，当光照射到金属表面时，电子受光波作用发生集体共振，这共振就产生表面等离子波。由于连续的金属薄膜电子浓度很高，所以等离子波的振荡频率很大，在10THz左右。\x0d\x0a　　但是对于金属纳米颗粒，由于大量减少了电子数目，其振荡频率可降至可见光范围。但由于金属不再连续，在共振波长增强的电场通过金属/介质界面迅速衰减，因此称为局域，简单来说即非连续造成了局域效应。\x0d\x0a　　提醒：\x0d\x0a　　表面等离子波是在平行与金属/介质界面的方向上传播，而在垂直方向上是迅速衰减的，所以也可以说在垂直方向是局域的。这种情况下与纳米粒子是一样的，纳米粒子的等离子共振其实就是局域表面等离子共振。根据Mie理论，当颗粒尺寸较小时(2R<20nm)，粒子可被近似看为处于同相位均匀电场中，表现为简单的偶极子共振模式。大一点的可以看做四极子或八极子或更高阶多级子振动模式。\x0d\x0a　　表面等离子体子共振是一种物理光学现象。它利用光在玻璃与金属薄膜界面处发生全内反射时渗透到金属薄膜内的消失波,引发金属中的自由电子产生表面等离子体子。

三、求关于表面等离子体的相关理论。SOS!!!

表面等离子体（surface plasmons，SPs）是一种电磁表面波，它在表面处场强最大，在垂直于界面方向是指数衰减场，它能够被电子也能被光波激发。

表面等离子体是指在金属表面存在的自由振动的电子与光子相互作用产生的沿着金属表面传播的电子疏密波。其产生的物理原理是在两种半无限大、各向同性介质构成的界面，介质的介电常数是正的实数，金属的介电常数是实部为负的复数。根据maxwell方程，结合边界条件和材料的特性，可以计算得出表面等离子体的场分布和色散特性。

由于在一般情况(对于连续的金属介质界面)下，表面等离子体波的波矢量大于光波的，所以不可能直接用光波激发出沿界面传播的表面等离子体波(propagating surface plasmon)。为了激励表面等离子体波，需要引入一些特殊的结构达到波矢匹配。可采用波导耦合、棱镜耦合、衍射光栅耦合等方式激发。

四、表面等离子体的几个概念分不清

表面等离子体，是金属与电介质交界面上相互作用形成的一种集体震荡。

表面等离子体激元，也就是说表面等离子体极化，在金属表面区域的一种自由电子和光子相互作用（集体震荡）的形成的电磁模。这个强调了与光子的互相作用。

等离子体:是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它是除去固、液、气外，物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间，空间物理，地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。

五、表面等离子体共振传感器:表面等离子体共振原理

　　Jiri Homola 　　Surface Plasmon Resonance 　　Based Sensors 　　2006, 251pp. 　　Hardcover

　　ISBN 9783540339182

　　霍莫拉著

　　本书是《斯普林格化学传感器和生物传感器》系列专著中的一部。表面等离子体共振(SPR)传感器是一种通过对表面等离子波的共振角测量计算样品折射率(浓度)的传感器,是实现微量生物和化学活性物质定量测定的重要技术之一。在过去20年里,表面等离子体共振传感器吸引了研究者的极大关注。本书试图对表面等离子体共振传感器这一领域进行广泛而深入的介绍,包括表面等离子体及其激发的理论、表面等离子体共振仪及传感器表面的详细介绍、研究方法与数据分析以及应用介绍。

　　本书分为三部分。第一部分向读者介绍了表面等离子体共振技术的基本理论,含第1.3章。1.在平面波导上的表面等离子体的电磁理论;2.表面等离子体共振传感器的原理以及影响其性能的关键因素;3.传感器表面分子间作用的模型以及动力学分析中质量传输的影响。第二部分介绍了表面等离子体共振传感器的发展现状以及功能化方法,包括第4.5章。4.表面等离子体共振仪的原理,包括棱镜与光栅的耦合、波长调制、强度调制方法、光波导与光纤传感器等;5.表面等离子体共振传感器表面分子的固定等。第三部分讨论了表面等离子体生物传感器在研究分子及其相互作用方面的应用,以及表面等离子体共振传感器在检测化学或生物分析物中的应用,涉及环境监测、食品安全、医疗诊断等各个领域。

　　本书作者霍莫拉副教授,1993年于捷克共和国科学院取得博士学位,现供职于捷克共和国科学院光电子研究所,任光电子部主任及光学传感器系主任。霍莫拉副教授长期从事表面等离子体共振技术的研究,是享有世界声誉的该领域的专家,多次任SPIE光学与光电子会议的光学传感器分会主席。

　　张文涛,

　　助理研究员

　　(中国科学院半导体研究所)

　　Zhang wentao,Assistant Professor

　　(Institute of Semiconductors,CAS)

六、等离子表面处理是什么原理?

等离子体和固体、液体或气体一样，是物质的一种状态。对气体施加足够的能量使之离化成等离子状态。等离子体的“活性”组分包括：离子、电子、活性基团、激发态的核素（亚稳态）、光子等。控制和驾驭这些活性组分聚集后的性能可进行各种各样的表面处理，例如纳米级别的清洁、活化表面的浸润性、化学接枝、涂层沉积等。

等离子体的高化学活性用来在不影响基材的情况下改变表面的性能。实际上可以控制这些部分离化的气体所携带的能量，使之含有很低的“热”能。实现的方法是通过把能量与自由电子而不是与更重的离子进行耦合，这样便可以处理对热量敏感的聚合物，例如聚乙烯和聚丙烯。能量是如何与气体耦合的呢？大多数情况下是通过在低压环境下在两个电极间施加电场。这就像荧光灯的工作原理，唯一的区别是不让光发出。我们支配他的化学性能来处理材料的表面。等离子体也可以在大气压力下产生。在过去，大气压等离子体温度太高而不能作为表面处理的工具。最近，改进的技术可以在大气压力下产生低温等离子体，可应用于大多数对温度敏感的聚合物的处理。

　等离子清洗/刻蚀机产生等离子体的装置是在密封容器中设置两个电极形成电场，用真空泵实现一定的真空度，随着气体愈来愈稀薄，分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长，受电场作用，它们发生碰撞而形成等离子体，这些离子的活性很高，其能量足以破坏几乎所有的化学键，在任何暴露的表面引起化学反应，不同气体的等离子体具有不同的化学性能，如氧气的等离子体具有很高的氧化性，能氧化光刻胶反应生成气体，从而达到清洗的效果；腐蚀性气体的等离子体具有很好的各向异性，这样就能满足刻蚀的需要。利用等离子处理时会发出辉光，故称之为辉光放电处理。　 　　等离子体清洗的机理，主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。就反应机理来看，等离子体清洗通常包括以下过程：无机气体被激发为等离子态；气相物质被吸附在固体表面；被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子；产物分子解析形成气相；反应残余物脱离表面。 　　等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型，均可进行处理，对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料，如聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理，并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。 　　等离子体清洗还具有以下几个特点：容易采用数控技术，自动化程度高；具有高精度的控制装置，时间控制的精度很高；正确的等离子体清洗不会在表面产生损伤层，表面质量得到保证；由于是在真空中进行，不污染环境，保证清洗表面不被二次污染。 　　

到此，以上就是微星自动化小编对于表面等离子体的问题就介绍到这了，希望介绍关于表面等离子体的6点解答对大家有用。