Oberflächenplasmon

Kollektive Anregungen von freien Elektronen in Metallen zu Plasmaschwingungen gegen die Ionenrümpfe werden in der Festkörperphysik als Plasmonen bezeichnet. Oberflächenplasmonen sind Oberflächenwellen (evaneszente Wellen), bei denen die longitudinalen elektronischen Schwingungen parallel zur Oberfläche eines Metalls angeregt werden. Die resultierende elektrische Feldstärke ist im Raum über der metallischen Oberfläche verstärkt.

Oberflächen-Plasmonen führte erstmals Rufus Ritchie 1957 ein, der auch mit Eldridge 1962 über die Emission von Photonen aus bestrahlten Metallfolien berichtete, und Oberflächenplasmon-Polaritonen (Surface plasmon polariton, SPP) Andreas Otto 1968. Letztere sind Quasiteilchen aus Oberflächenplasmon und Photon, die wesentlich zu den breitgefächerten Anwendungen beitrugen, die Oberflächenplasmonen ab den 1990er Jahren fanden, da sie es ermöglichen Licht weit unterhalb von dessen Beugungsgrenze im Nanobereich zu manipulieren.