प्लास्मोन: Difference between revisions
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{{Condensed matter physics|expanded=Quasiparticles}} | {{Condensed matter physics|expanded=Quasiparticles}} | ||
भौतिकी में, प्लास्मोन [[प्लाज्मा दोलन]] की [[मात्रा]] है। जिस तरह प्रकाश (एक ऑप्टिकल दोलन) में फोटॉन होते हैं, उसी तरह प्लाज्मा दोलन में प्लास्मोंस होते हैं। प्लास्मोन को [[ quisiparticle |क्षुद्र कण]] के रूप में माना जा सकता है क्योंकि यह प्लाज्मा दोलनों के परिमाणीकरण से उत्पन्न होता है | भौतिकी में, प्लास्मोन [[प्लाज्मा दोलन]] की [[मात्रा]] है। जिस तरह प्रकाश (एक ऑप्टिकल दोलन) में फोटॉन होते हैं, उसी तरह प्लाज्मा दोलन में प्लास्मोंस होते हैं। प्लास्मोन को [[ quisiparticle |क्षुद्र कण]] के रूप में माना जा सकता है क्योंकि यह प्लाज्मा दोलनों के परिमाणीकरण से उत्पन्न होता है ठीक उसी तरह जैसे [[फोनन]] यांत्रिक कंपन के परिमाणीकरण होते हैं। इस प्रकार, प्लास्मोस [[मुक्त इलेक्ट्रॉन मॉडल]] घनत्व के सामूहिक (एक असतत संख्या) दोलन हैं। उदाहरण के लिए ऑप्टिकल आवृत्ति पर प्लास्मोन एक प्लास्मोन [[पोलरिटोन]] नामक एक अन्य [[ quisiparticle |क्षुद्र कण]] बनाने के लिए एक फोटॉन के साथ [[युग्मन (भौतिकी)]] कर सकते हैं। | ||
== व्युत्पत्ति == | == व्युत्पत्ति == | ||
प्लास्मोन को प्रारंभ में 1952 में [[डेविड पाइंस]] और [[डेविड बोहम]] द्वारा प्रस्तावित किया गया था<ref>{{cite journal |last1=Pines |first1=David |last2=Bohm |first2=David |title=A Collective Description of Electron Interactions: II. Collective vs Individual Particle Aspects of the Interactions |journal=Physical Review |date=15 January 1952 |volume=85 |issue=2 |pages=338–353 |doi=10.1103/PhysRev.85.338 |bibcode=1952PhRv...85..338P }} Cited after: {{cite book|author1=Dror Sarid|author2=William Challener|title=Modern Introduction to Surface Plasmons: Theory, Mathematica Modeling, and Applications|url=https://books.google.com/books?id=rXU1OLdjFUsC&pg=PA1|date=6 May 2010|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-76717-0|pages=1}}</ref> और लंबी दूरी के इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन सहसंबंधों के लिए [[हैमिल्टनियन (क्वांटम यांत्रिकी)]] से उत्पन्न होने के लिए दिखाया गया था।<ref>{{cite journal|author1=David Bohm, David Pines|title=डीजेनरेट इलेक्ट्रॉन गैस में कूलम्ब इंटरेक्शन|journal=Phys. Rev.|date=1 November 1953|volume=92|issue=3|pages=609–625|series=A Collective Description of Electron Interactions: III.|doi=10.1103/physrev.92.609|bibcode = 1953PhRv...92..609B |s2cid=55594082|url=https://semanticscholar.org/paper/7652c1c596c7e4c89631d448a3001526d879c7a2}} Cited after: {{cite journal|title=Alternative derivation of the Bohm-Pines theory of electron-electron interactions|author=N. J. Shevchik |journal=J. Phys. C: Solid State Phys.|date=1974|volume=7|issue=21 |pages=3930–3936|doi=10.1088/0022-3719/7/21/013|bibcode = 1974JPhC....7.3930S }}</ref> चूँकि प्लास्मोंस | प्लास्मोन को प्रारंभ में 1952 में [[डेविड पाइंस]] और [[डेविड बोहम]] द्वारा प्रस्तावित किया गया था<ref>{{cite journal |last1=Pines |first1=David |last2=Bohm |first2=David |title=A Collective Description of Electron Interactions: II. Collective vs Individual Particle Aspects of the Interactions |journal=Physical Review |date=15 January 1952 |volume=85 |issue=2 |pages=338–353 |doi=10.1103/PhysRev.85.338 |bibcode=1952PhRv...85..338P }} Cited after: {{cite book|author1=Dror Sarid|author2=William Challener|title=Modern Introduction to Surface Plasmons: Theory, Mathematica Modeling, and Applications|url=https://books.google.com/books?id=rXU1OLdjFUsC&pg=PA1|date=6 May 2010|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-76717-0|pages=1}}</ref> और लंबी दूरी के इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन सहसंबंधों के लिए [[हैमिल्टनियन (क्वांटम यांत्रिकी)]] से उत्पन्न होने के लिए दिखाया गया था।<ref>{{cite journal|author1=David Bohm, David Pines|title=डीजेनरेट इलेक्ट्रॉन गैस में कूलम्ब इंटरेक्शन|journal=Phys. Rev.|date=1 November 1953|volume=92|issue=3|pages=609–625|series=A Collective Description of Electron Interactions: III.|doi=10.1103/physrev.92.609|bibcode = 1953PhRv...92..609B |s2cid=55594082|url=https://semanticscholar.org/paper/7652c1c596c7e4c89631d448a3001526d879c7a2}} Cited after: {{cite journal|title=Alternative derivation of the Bohm-Pines theory of electron-electron interactions|author=N. J. Shevchik |journal=J. Phys. C: Solid State Phys.|date=1974|volume=7|issue=21 |pages=3930–3936|doi=10.1088/0022-3719/7/21/013|bibcode = 1974JPhC....7.3930S }}</ref> चूँकि प्लास्मोंस मौलिक प्लाज्मा दोलनों का परिमाणीकरण हैं, इसलिए उनके अधिकांश गुण सीधे मैक्सवेल के समीकरणों से प्राप्त किए जा सकते हैं।<ref name="electro"> | ||
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== स्पष्टीकरण == | == स्पष्टीकरण == | ||
[[धातु]] में निश्चित सकारात्मक [[आयन]] के संबंध में प्लास्मोन्स को मौलिक चित्र में [[इलेक्ट्रॉन]] घनत्व के दोलन के रूप में वर्णित किया जा सकता है। प्लाज्मा दोलन की कल्पना करने के लिए | [[धातु]] में निश्चित सकारात्मक [[आयन]] के संबंध में प्लास्मोन्स को मौलिक चित्र में [[इलेक्ट्रॉन]] घनत्व के दोलन के रूप में वर्णित किया जा सकता है। प्लाज्मा दोलन की कल्पना करने के लिए दाईं ओर इंगित करते हुए बाहरी [[विद्युत क्षेत्र]] में रखे धातु के घन की कल्पना करें। जब तक वे धातु के अंदर के क्षेत्र को समाप्त नहीं कर देते तब तक इलेक्ट्रॉन बाईं ओर (दाईं ओर सकारात्मक आयनों को उजागर करते हुए) चले जाएंगे। यदि विद्युत क्षेत्र को हटा दिया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन दाहिनी ओर चले जाते हैं एक दूसरे से पीछे हटते हैं और सकारात्मक आयनों को आकर्षित करते हैं जो दाहिनी ओर खाली छोड़ दिए जाते हैं। वे [[प्लाज्मा आवृत्ति]] पर आगे और पीछे दोलन करते हैं जब तक कि [[ऊर्जा]] किसी प्रकार के विद्युत प्रतिरोध या डंपिंग अनुपात में खो जाती है। प्लाज्मोंस इस तरह के दोलन का [[परिमाणीकरण (भौतिकी)]] हैं। | ||
=== भूमिका === | === भूमिका === | ||
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|first1= Glenn | |first1= Glenn | ||
}}</ref> और [[सोना]],<ref>{{cite journal|author=S.Zeng|display-authors=etal|title=बायोसेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए कार्यात्मक सोने के नैनोकणों की समीक्षा|journal=Plasmonics |volume=6|date=2011|pages= 491–506|doi=10.1007/s11468-011-9228-1|issue=3|s2cid=34796473}}</ref> दृश्यमान सीमा में इलेक्ट्रॉनिक इंटरबैंड ट्रांज़िशन होते हैं, जिससे विशिष्ट प्रकाश ऊर्जा (रंग) अवशोषित होती हैं, जिससे उनका अलग रंग निकलता है। [[ अर्धचालक |अर्धचालक]] में, [[संयोजी बंध]] प्लास्मोन आवृत्ति सामान्यतः | }}</ref> और [[सोना]],<ref>{{cite journal|author=S.Zeng|display-authors=etal|title=बायोसेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए कार्यात्मक सोने के नैनोकणों की समीक्षा|journal=Plasmonics |volume=6|date=2011|pages= 491–506|doi=10.1007/s11468-011-9228-1|issue=3|s2cid=34796473}}</ref> दृश्यमान सीमा में इलेक्ट्रॉनिक इंटरबैंड ट्रांज़िशन होते हैं, जिससे विशिष्ट प्रकाश ऊर्जा (रंग) अवशोषित होती हैं, जिससे उनका अलग रंग निकलता है। [[ अर्धचालक |अर्धचालक]] में, [[संयोजी बंध]] प्लास्मोन आवृत्ति सामान्यतः गहरे पराबैंगनी में होती है, जबकि उनके इलेक्ट्रॉनिक इंटरबैंड संक्रमण दृश्यमान सीमा में होते हैं, जिससे विशिष्ट प्रकाश ऊर्जा (रंग) अवशोषित हो जाती हैं, जिससे उनका अलग रंग निकलता है<ref> | ||
{{cite book | {{cite book | ||
|last=Kittel |first=C. | |last=Kittel |first=C. | ||
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}}</ref> इसलिए वे चिंतनशील हैं। यह दिखाया गया है कि प्लास्मोन आवृत्ति मध्य-अवरक्त और निकट-अवरक्त क्षेत्र में हो सकती है जब अर्धचालक भारी डोपिंग वाले नैनोकणों के रूप में होते हैं।<ref>{{cite journal |author1=Xin Liu |author2=Mark T. Swihart |title=Heavily-doped colloidal semiconductor and metal oxide nanocrystals: an emerging new class of plasmonic nanomaterials|journal=Chem. Soc. Rev.|date=2014|volume=43|issue=11 |pages=3908–3920|doi=10.1039/c3cs60417a|pmid=24566528 |s2cid=18960914 |url=https://semanticscholar.org/paper/d0ad0f3ae3e9ab6dfeb06d5ee9ea0c0bf7c4e651 }}</ref><ref>{{cite journal|author1=Xiaodong Pi, Christophe Delerue|title=Tight-binding calculations of the optical response of optimally P-doped Si nanocrystals: a model for localized surface plasmon resonance|journal=Physical Review Letters|date=2013|volume=111|issue=17|pages=177402|doi=10.1103/PhysRevLett.111.177402|bibcode=2013PhRvL.111q7402P|pmid=24206519|url=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00877649/file/plasmon_Si_PRL_13.pdf}}</ref> | }}</ref> इसलिए वे चिंतनशील हैं। यह दिखाया गया है कि प्लास्मोन आवृत्ति मध्य-अवरक्त और निकट-अवरक्त क्षेत्र में हो सकती है जब अर्धचालक भारी डोपिंग वाले नैनोकणों के रूप में होते हैं।<ref>{{cite journal |author1=Xin Liu |author2=Mark T. Swihart |title=Heavily-doped colloidal semiconductor and metal oxide nanocrystals: an emerging new class of plasmonic nanomaterials|journal=Chem. Soc. Rev.|date=2014|volume=43|issue=11 |pages=3908–3920|doi=10.1039/c3cs60417a|pmid=24566528 |s2cid=18960914 |url=https://semanticscholar.org/paper/d0ad0f3ae3e9ab6dfeb06d5ee9ea0c0bf7c4e651 }}</ref><ref>{{cite journal|author1=Xiaodong Pi, Christophe Delerue|title=Tight-binding calculations of the optical response of optimally P-doped Si nanocrystals: a model for localized surface plasmon resonance|journal=Physical Review Letters|date=2013|volume=111|issue=17|pages=177402|doi=10.1103/PhysRevLett.111.177402|bibcode=2013PhRvL.111q7402P|pmid=24206519|url=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00877649/file/plasmon_Si_PRL_13.pdf}}</ref> | ||
प्लास्मोन ऊर्जा का अनुमान | प्लास्मोन ऊर्जा का अनुमान अधिकांशतः मुक्त इलेक्ट्रॉन मॉडल में लगाया जा सकता है | ||
<math>E_{\rm p} = </math><math> \hbar </math><math>\sqrt{\frac{n e^{2}}{m\epsilon_0}} = </math> | <math>E_{\rm p} = </math>'''<math> \hbar </math><math>\sqrt{\frac{n e^{2}}{m\epsilon_0}} = </math><math>\hbar</math><math>\omega_{\rm p},</math>''' | ||
:जहाँ <math>n</math> चालन इलेक्ट्रॉन घनत्व है, <math>e</math> प्रारंभिक आवेश है, <math>m</math> इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान है, <math>\epsilon_0</math> मुक्त स्थान की पारगम्यता, <math>\hbar</math> घटी हुई प्लैंक स्थिरांक और <math>\omega_{\rm p},</math>आवृत्ति है। | |||
:जहाँ <math>n</math> चालन इलेक्ट्रॉन घनत्व है, <math>e</math> प्रारंभिक आवेश है, <math>m</math> इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान है, <math>\epsilon_0</math> मुक्त स्थान की पारगम्यता, <math>\hbar</math> घटी हुई प्लैंक स्थिरांक और <math>\omega_{\rm p},</math>आवृत्ति | |||
== सतह plasmons == | == सतह plasmons == | ||
{{Main article|सरफेस प्लास्मोन}} | {{Main article|सरफेस प्लास्मोन}} | ||
[[सरफेस प्लास्मोन]] वे प्लास्मोन्स होते हैं जो सतहों तक ही सीमित होते हैं और जो प्रकाश के साथ दृढ़ता से परस्पर क्रिया करते हैं जिसके परिणामस्वरूप एक पोलरिटोन होता है।<ref>{{cite journal|title=अंतर चरण माप के आधार पर एयू एनपी-संवर्धित सतह समतल अनुनाद की आकार निर्भरता|journal=Sensors and Actuators B: Chemical |date=2013|doi=10.1016/j.snb.2012.09.073|volume=176|pages=1128–1133|display-authors=4|last1=Zeng|first1=Shuwen|last2=Yu|first2=Xia|last3=Law|first3=Wing-Cheung|last4=Zhang|first4=Yating|last5=Hu|first5=Rui|last6=Dinh|first6=Xuan-Quyen|last7=Ho|first7=Ho-Pui|last8=Yong|first8=Ken-Tye |url=http://www.unilim.fr/pages_perso/zeng/a13.pdf }}</ref> वे अपने सापेक्ष पारगम्यता के सकारात्मक वास्तविक भाग को प्रदर्शित करने वाली पदार्थ के इंटरफ़ेस पर होते हैं, अर्थात पारद्युतिक स्थिरांक, (जैसे वैक्यूम, वायु, कांच और अन्य अचालक) और एक पदार्थ जिसका पारगम्यता का वास्तविक भाग प्रकाश की दी गई आवृत्ति पर ऋणात्मक होता है, सामान्यतः | [[सरफेस प्लास्मोन]] वे प्लास्मोन्स होते हैं जो सतहों तक ही सीमित होते हैं और जो प्रकाश के साथ दृढ़ता से परस्पर क्रिया करते हैं जिसके परिणामस्वरूप एक पोलरिटोन होता है।<ref>{{cite journal|title=अंतर चरण माप के आधार पर एयू एनपी-संवर्धित सतह समतल अनुनाद की आकार निर्भरता|journal=Sensors and Actuators B: Chemical |date=2013|doi=10.1016/j.snb.2012.09.073|volume=176|pages=1128–1133|display-authors=4|last1=Zeng|first1=Shuwen|last2=Yu|first2=Xia|last3=Law|first3=Wing-Cheung|last4=Zhang|first4=Yating|last5=Hu|first5=Rui|last6=Dinh|first6=Xuan-Quyen|last7=Ho|first7=Ho-Pui|last8=Yong|first8=Ken-Tye |url=http://www.unilim.fr/pages_perso/zeng/a13.pdf }}</ref> वे अपने सापेक्ष पारगम्यता के सकारात्मक वास्तविक भाग को प्रदर्शित करने वाली पदार्थ के इंटरफ़ेस पर होते हैं, अर्थात पारद्युतिक स्थिरांक, (जैसे वैक्यूम, वायु, कांच और अन्य अचालक) और एक पदार्थ जिसका पारगम्यता का वास्तविक भाग प्रकाश की दी गई आवृत्ति पर ऋणात्मक होता है, सामान्यतः एक धातु या अत्यधिक अपमिश्रित अर्धचालक परमिटिटिविटी के वास्तविक भाग के विपरीत संकेत के अतिरिक्त , नेगेटिव परमिटिटिविटी क्षेत्र में परमिटिटिविटी के वास्तविक भाग का परिमाण सामान्यतः सकारात्मक परमिटिटिविटी क्षेत्र में परमिटिटिविटी के परिमाण से बड़ा होना चाहिए, अन्यथा प्रकाश बाध्य नहीं है सतह (अर्थात् सतह समतल उपस्थित नहीं है) जैसा कि [[हेंज रायदर]] की प्रसिद्ध पुस्तक में दिखाया गया है।<ref>{{Cite book|title = चिकनी और खुरदरी सतहों पर और झंझरी पर सरफेस प्लास्मोंस|last = Raether|first = Heinz|publisher = Springer|year = 1988|isbn = 978-3540173632|pages = 119}}</ref> प्रकाश की दृश्यमान तरंग दैर्ध्य पर, उदा। He-Ne लेज़र द्वारा प्रदान किया गया 632.8 nm वेवलेंथ, सतह प्लास्मों का समर्थन करने वाले इंटरफेस अधिकांशतः चांदी या सोने (नकारात्मक वास्तविक भाग परमिटिटिविटी) जैसी धातुओं द्वारा हवा या सिलिकॉन डाइऑक्साइड जैसे डाइइलेक्ट्रिक्स के संपर्क में बनते हैं। पदार्थ की विशेष पसंद कि हानि के कारण प्रकाश बंधन और प्रसार दूरी की डिग्री पर भारी प्रभाव पड़ सकता है। सरफेस प्लास्मोंस फ्लैट सतहों के अतिरिक्त अन्य इंटरफेस पर भी उपस्थित हो सकते हैं, जैसे कि कण, या आयताकार स्ट्रिप्स, वी-ग्रूव, सिलेंडर और अन्य संरचनाएं प्रकाश की विवर्तन सीमा के नीचे प्रकाश को सीमित करने के लिए सतह प्लास्मों की क्षमता के कारण कई संरचनाओं की जांच की गई है। एक साधारण संरचना जिसकी जांच की गई थी वह तांबे और निकल की एक बहुपरत प्रणाली थी। म्लाडेनोविच एट अल मल्टीलेयर्स के उपयोग की सूची करें जैसे कि इसकी एक प्लास्मोनिक पदार्थ <ref>{{cite journal |last1=Mladenović |first1=I. |last2=Jakšić |first2=Z. |last3=Obradov |first3=M. |last4=Vuković |first4=S. |last5=Isić |first5=G. |last6=Tanasković |first6=D. |last7=Lamovec |first7=J. |title=एक वैकल्पिक प्लास्मोनिक सामग्री के रूप में सबवेवलेंथ निकेल-कॉपर मल्टीलेयर|journal=Optical and Quantum Electronics |date=17 April 2018 |volume=50 |issue=5 |doi=10.1007/s11082-018-1467-3 |s2cid=125180142 }}</ref> तांबे की परतों के ऑक्सीकरण को निकल की परतों को जोड़ने से रोका जाता है। तांबे को प्लास्मोनिक पदार्थ के रूप में उपयोग करने के लिए प्लास्मोनिक्स के एकीकरण का यह एक आसान विधि है क्योंकि यह निकल के साथ धातु चढ़ाना के लिए सबसे समान्य विकल्प है। बहुपरतें आपतित प्रकाश के लिए विवर्तक कर्कश का काम करती हैं। तांबे से निकल की मोटाई के अनुपात के आधार पर बहुपरत प्रणाली के साथ सामान्य घटना में 40 प्रतिशत तक संचरण प्राप्त किया जा सकता है। इसलिए, बहुपरत संरचना में पहले से ही लोकप्रिय धातुओं का उपयोग प्लास्मोनिक एकीकरण के लिए समाधान सिद्ध होता है। | ||
सरफेस प्लास्मॉन [[सतह-संवर्धित रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी]] में और धातु विवर्तन कर्कश से विवर्तन में विसंगतियों की व्याख्या करने में भूमिका निभा सकते हैं (रॉबर्ट डब्ल्यू. वुड वुड्स एनोमली) | सरफेस प्लास्मॉन [[सतह-संवर्धित रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी]] में और धातु विवर्तन कर्कश से विवर्तन में विसंगतियों की व्याख्या करने में भूमिका निभा सकते हैं (रॉबर्ट डब्ल्यू. वुड वुड्स एनोमली) अन्य बातों के अतिरिक्त [[सतह प्लासमॉन अनुनाद]] का उपयोग [[ बायोकेमीज्ञानी |बायोकेमीज्ञानी]] द्वारा रिसेप्टर्स (जिससे एक [[एंजाइम]] के लिए एक सब्सट्रेट बाइंडिंग) को बांधने वाले लिगैंड्स के तंत्र और कैनेटीक्स का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। बहु-पैरामीट्रिक सतह प्लास्मोन अनुनाद का उपयोग न केवल आणविक इंटरैक्शन को मापने के लिए किया जा सकता है किन्तु उदाहरण के लिए नैनोलेयर गुणों या सोखने वाले अणुओं, बहुलक परतों या ग्राफीन में संरचनात्मक परिवर्तन भी किया जा सकता है। | ||
धातुओं के एक्स-रे उत्सर्जन स्पेक्ट्रा में भूतल प्लास्मों को भी देखा जा सकता है। धातुओं के एक्स-रे उत्सर्जन स्पेक्ट्रा में सतह प्लास्मों के लिए एक फैलाव संबंध व्युत्पन्न किया गया है (हर्ष और अग्रवाल)।<ref>{{cite journal | doi=10.1016/0378-4363(88)90078-2 | volume=150 | issue=3 | title=एक विमान द्वारा बंधे अर्ध-अनंत आयताकार धातु के एक्स-रे उत्सर्जन स्पेक्ट्रा में भूतल प्लास्मोन फैलाव संबंध| journal=Physica B+C | pages=378–384|bibcode = 1988PhyBC.150..378H | last1=Harsh | first1=O. K | last2=Agarwal | first2=B. K | year=1988 }}</ref> | धातुओं के एक्स-रे उत्सर्जन स्पेक्ट्रा में भूतल प्लास्मों को भी देखा जा सकता है। धातुओं के एक्स-रे उत्सर्जन स्पेक्ट्रा में सतह प्लास्मों के लिए एक फैलाव संबंध व्युत्पन्न किया गया है (हर्ष और अग्रवाल)।<ref>{{cite journal | doi=10.1016/0378-4363(88)90078-2 | volume=150 | issue=3 | title=एक विमान द्वारा बंधे अर्ध-अनंत आयताकार धातु के एक्स-रे उत्सर्जन स्पेक्ट्रा में भूतल प्लास्मोन फैलाव संबंध| journal=Physica B+C | pages=378–384|bibcode = 1988PhyBC.150..378H | last1=Harsh | first1=O. K | last2=Agarwal | first2=B. K | year=1988 }}</ref> | ||
[[File:GothicRayonnantRose003.jpg|thumb|[[नोट्रे डेम डी पेरिस]] की गॉथिक वास्तुकला में सना हुआ ग्लास गुलाब की खिड़की। कुछ रंग सोने के नैनो-कणों के [[कोलाइड]] | [[File:GothicRayonnantRose003.jpg|thumb|[[नोट्रे डेम डी पेरिस]] की गॉथिक वास्तुकला में सना हुआ ग्लास गुलाब की खिड़की। कुछ रंग सोने के नैनो-कणों के [[कोलाइड]] द्वारा प्राप्त किए गए थे।]]वर्तमान में पदार्थ के रंगों को नियंत्रित करने के लिए सतह के प्लास्मों का उपयोग किया गया है।<ref>{{cite news |url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4443854.stm | work=[[BBC News]] | title=एलईडी तितलियों के पंखों की तरह काम करती हैं| date=November 18, 2005 | access-date=May 22, 2010}}</ref> यह संभव है क्योंकि कण के आकार और आकार को नियंत्रित करने से सतह के प्लास्मों के प्रकार निर्धारित होते हैं जिन्हें इसमें जोड़ा जा सकता है और इसके चारों ओर फैल सकता है। यह, बदले में सतह के साथ प्रकाश की परस्पर क्रिया को नियंत्रित करता है। इन प्रभावों को मध्यकालीन गिरिजाघरों को सुशोभित करने वाले ऐतिहासिक सना हुआ ग्लास द्वारा चित्रित किया गया है। कुछ सना हुआ ग्लास रंग एक निश्चित आकार के धातु नैनोकणों द्वारा निर्मित होते हैं जो कांच को एक जीवंत लाल रंग देने के लिए ऑप्टिकल क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। आधुनिक विज्ञान में, इन प्रभावों को दृश्य प्रकाश और [[माइक्रोवेव विकिरण]] दोनों के लिए इंजीनियर किया गया है। माइक्रोवेव सीमा में पहले बहुत से शोध चलते हैं क्योंकि इस तरंग दैर्ध्य पर भौतिक सतहों और नमूनों को यांत्रिक रूप से उत्पादित किया जा सकता है क्योंकि प्रतिरूप कुछ सेंटीमीटर के क्रम में होते हैं। ऑप्टिकल सीमा सरफेस प्लास्मोन इफेक्ट के उत्पादन में ऐसी सतहें बनाना सम्मिलित है जिनकी विशेषताएं <400 [[नैनोमीटर]] हैं। यह बहुत अधिक कठिन है और वर्तमान में किसी विश्वसनीय या उपलब्ध विधि से करना संभव हुआ है। | ||
वर्तमान | वर्तमान में ग्राफीन को सतह के प्लास्मों को समायोजित करने के लिए भी दिखाया गया है, जो निकट क्षेत्र अवरक्त ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी विधि के माध्यम से देखा गया है<ref>{{cite journal |authors=Jianing Chen, Michela Badioli, Pablo Alonso-González, Sukosin Thongrattanasiri, Florian Huth, Johann Osmond, Marko Spasenović, Alba Centeno, Amaia Pesquera, Philippe Godignon, Amaia Zurutuza Elorza, Nicolas Camara, F. Javier García de Abajo, Rainer Hillenbrand, Frank H. L. Koppens |title=गेट-ट्यून करने योग्य ग्राफीन प्लास्मों की ऑप्टिकल नैनो-इमेजिंग|journal=Nature |volume=487 |issue=7405 |pages=77–81 |doi=10.1038/nature11254 |date=5 July 2012 |arxiv = 1202.4996 |bibcode = 2012Natur.487...77C |pmid=22722861|s2cid=4431470 }}</ref><ref>{{cite journal |title=इन्फ्रारेड नैनो-इमेजिंग द्वारा ग्राफीन प्लास्मों की गेट-ट्यूनिंग का पता चला|authors=Z. Fei, A. S. Rodin, G. O. Andreev, W. Bao, A. S. McLeod, M. Wagner, L. M. Zhang, Z. Zhao, M. Thiemens, G. Dominguez, M. M. Fogler, A. H. Castro Neto, C. N. Lau, F. Keilmann, D. N. Basov |journal=Nature |volume=487 |issue=7405 |pages=82–85 |date=5 July 2012 |doi=10.1038/nature11253 |bibcode=2012Natur.487...82F|arxiv = 1202.4993 |pmid=22722866|s2cid=4348703 }}</ref> और इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी <ref>{{cite journal |title=ग्राफीन नैनोस्ट्रक्चर में मध्य-अवरक्त प्लास्मों के डंपिंग पाथवे|authors=Hugen Yan, Tony Low, Wenjuan Zhu, Yanqing Wu, Marcus Freitag, Xuesong Li, Francisco Guinea, Phaedon Avouris, Fengnian Xia |journal=Nature Photonics |volume=7 |issue=5 |pages=394–399 |date=2013 |doi=10.1038/nphoton.2013.57 |bibcode = 2013NaPho...7..394Y |arxiv=1209.1984 |s2cid=119225015 }}</ref> ग्राफीन प्लास्मोनिक्स के संभावित अनुप्रयोगों ने मुख्य रूप से टेराहर्ट्ज़ को मध्य-अवरक्त आवृत्तियों को संबोधित किया, जैसे कि ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर, फोटोडेटेक्टर, बायोसेंसर आदि।<ref>{{cite journal |title=टेराहर्ट्ज से मिड-इन्फ्रारेड अनुप्रयोगों के लिए ग्राफीन प्लास्मोनिक्स|authors=Tony Low, Phaedon Avouris |journal=ACS Nano |volume=8 |issue=2 |pages=1086–1101 |date=2014 |doi=10.1021/nn406627u |pmid=24484181|arxiv=1403.2799 |bibcode=2014arXiv1403.2799L |s2cid=8151572 }}</ref> | ||
== संभावित अनुप्रयोग == | == संभावित अनुप्रयोग == | ||
प्लास्मोन अवशोषण और उत्सर्जन चोटियों की स्थिति और तीव्रता आणविक [[सोखना]] से प्रभावित होती है, जिसका उपयोग [[आणविक सेंसर]] में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सोने की परत के [[अवशोषण (विद्युत चुम्बकीय विकिरण)]] में परिवर्तन का पता लगाने के आधार पर | प्लास्मोन अवशोषण और उत्सर्जन चोटियों की स्थिति और तीव्रता आणविक [[सोखना]] से प्रभावित होती है, जिसका उपयोग [[आणविक सेंसर]] में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सोने की परत के [[अवशोषण (विद्युत चुम्बकीय विकिरण)]] में परिवर्तन का पता लगाने के आधार पर दूध में [[कैसिइन]] का पता लगाने वाला एक पूरी तरह से चालू उपकरण प्रोटोटाइप किया गया है।<ref> | ||
{{cite journal | {{cite journal | ||
|last=Heip |first=H. M. | |last=Heip |first=H. M. | ||
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}}</ref> विभिन्न प्रकार के अणुओं, प्रोटीन आदि को संवेदन के लिए धातु नैनोकणों के स्थानीयकृत सतह प्लास्मों का उपयोग किया जा सकता है। | }}</ref> विभिन्न प्रकार के अणुओं, प्रोटीन आदि को संवेदन के लिए धातु नैनोकणों के स्थानीयकृत सतह प्लास्मों का उपयोग किया जा सकता है। | ||
प्लास्मोन्स को [[माइक्रोप्रोसेसर]] पर सूचना प्रसारित करने का एक साधन माना जा रहा है | प्लास्मोन्स को [[माइक्रोप्रोसेसर]] पर सूचना प्रसारित करने का एक साधन माना जा रहा है क्योंकि प्लास्मोन्स बहुत अधिक आवृत्तियों (100 [[टेराहर्ट्ज़ (इकाई)]]यूनिट) सीमा में) का समर्थन कर सकते हैं, जबकि पारंपरिक तार दसियों [[गीगा]]हर्ट्ज़ में बहुत हानिपूर्ण हो जाते हैं)। चूँकि प्लास्मोन-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स के वास्तविक होने के लिए [[ट्रांजिस्टर]] के अनुरूप एक प्लास्मोन-आधारित एम्पलीफायर, जिसे [[plasmontor|प्लाज्मामॉटर]] को बनाने की आवश्यकता है।<ref> | ||
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== प्लास्मोन-सोलिटॉन == | == प्लास्मोन-सोलिटॉन == | ||
प्लास्मोन-सोलिटॉन गणितीय रूप से गैर-रैखिक आयाम समीकरण के संकर समाधान को संदर्भित करता है | प्लास्मोन-सोलिटॉन गणितीय रूप से गैर-रैखिक आयाम समीकरण के संकर समाधान को संदर्भित करता है उदा प्लास्मोन मोड और एकान्त समाधान दोनों पर विचार करते हुए धातु-गैर-रेखीय मीडिया के लिए दूसरी ओर एक सोलिप्लास्मोन अनुनाद को क्वासिपार्टिकल के रूप में माना जाता है जो सतह प्लास्मोन मोड को स्थानिक [[सॉलिटन]] के रूप में जोड़ता है | ||
एक अनुनाद परस्पर क्रिया का | एक अनुनाद परस्पर क्रिया का परिणाम<ref>{{cite journal |last1=Ferrando |first1=Albert |title=अपव्यय सॉलिटॉन-प्लास्मोन अनुनादों के माध्यम से गैर-रैखिक प्लास्मोनिक प्रवर्धन|journal=Physical Review A |date=9 January 2017 |volume=95 |issue=1 |pages=013816 |doi=10.1103/PhysRevA.95.013816 |bibcode=2017PhRvA..95a3816F |arxiv=1611.02180 |s2cid=119203392 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Feigenbaum |first1=Eyal |last2=Orenstein |first2=Meir |title=प्लास्मोन-सोलिटॉन|journal=Optics Letters |date=15 February 2007 |volume=32 |issue=6 |pages=674–6 |doi=10.1364/OL.32.000674 |pmid=17308598 |bibcode=2007OptL...32..674F |arxiv=physics/0605144 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Milián |first1=C. |last2=Ceballos-Herrera |first2=D. E. |last3=Skryabin |first3=D. V. |last4=Ferrando |first4=A. |title=मैक्सवेल नॉनलाइनियर बाउंड स्टेट्स के रूप में सॉलिटॉन-प्लास्मोन अनुनाद|journal=Optics Letters |date=5 October 2012 |volume=37 |issue=20 |pages=4221–3 |doi=10.1364/OL.37.004221 |pmid=23073417 |url=http://opus.bath.ac.uk/31812/1/Milian_Optics_Letters_2012_37_20_4221.pdf }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Bliokh |first1=Konstantin Y. |last2=Bliokh |first2=Yury P. |last3=Ferrando |first3=Albert |title=गुंजयमान प्लास्मोन-सोलिटॉन इंटरैक्शन|journal=Physical Review A |date=9 April 2009 |volume=79 |issue=4 |pages=041803 |doi=10.1103/PhysRevA.79.041803 |bibcode=2009PhRvA..79d1803B |arxiv=0806.2183 |s2cid=16183901 }}</ref> एक [[हाइब्रिड प्लास्मोनिक वेवगाइड]] में एक आयामी एकान्त प्रसार को प्राप्त करने के लिए, जबकि सतह के प्लास्मों को इंटरफ़ेस पर स्थानीयकृत किया जाना चाहिए, अंकित लिफाफे का पार्श्व वितरण भी अपरिवर्तित होना चाहिए। | ||
[[ग्राफीन]]-आधारित वेवगाइड बड़े प्रभावी क्षेत्र और विशाल गैर-रैखिकता के कारण हाइब्रिड प्लास्मोन-सॉलिटन्स का समर्थन करने के लिए एक उपयुक्त मंच है।<ref>{{cite journal |last1=Nesterov |first1=Maxim L. |last2=Bravo-Abad |first2=Jorge |last3=Nikitin |first3=Alexey Yu. |last4=García-Vidal |first4=Francisco J. |last5=Martin-Moreno |first5=Luis |title=ग्राफीन सबवेवलेंथ ऑप्टिकल सॉलिटॉन के प्रसार का समर्थन करता है|journal=Laser & Photonics Reviews |date=March 2013 |volume=7 |issue=2 |pages=L7–L11 |doi=10.1002/lpor.201200079 |bibcode=2013LPRv....7L...7N |arxiv=1209.6184 |s2cid=44534095 }}</ref> उदाहरण के लिए, एक ग्राफीन-पारद्युतिक हेटरोस्ट्रक्चर में एकान्त तरंगों का प्रसार उच्च क्रम के सॉलिटॉन या असतत सॉलिटॉन के रूप में प्रकट हो सकता है | [[ग्राफीन]]-आधारित वेवगाइड बड़े प्रभावी क्षेत्र और विशाल गैर-रैखिकता के कारण हाइब्रिड प्लास्मोन-सॉलिटन्स का समर्थन करने के लिए एक उपयुक्त मंच है।<ref>{{cite journal |last1=Nesterov |first1=Maxim L. |last2=Bravo-Abad |first2=Jorge |last3=Nikitin |first3=Alexey Yu. |last4=García-Vidal |first4=Francisco J. |last5=Martin-Moreno |first5=Luis |title=ग्राफीन सबवेवलेंथ ऑप्टिकल सॉलिटॉन के प्रसार का समर्थन करता है|journal=Laser & Photonics Reviews |date=March 2013 |volume=7 |issue=2 |pages=L7–L11 |doi=10.1002/lpor.201200079 |bibcode=2013LPRv....7L...7N |arxiv=1209.6184 |s2cid=44534095 }}</ref> उदाहरण के लिए, एक ग्राफीन-पारद्युतिक हेटरोस्ट्रक्चर में एकान्त तरंगों का प्रसार उच्च क्रम के सॉलिटॉन या असतत सॉलिटॉन के रूप में प्रकट हो सकता है जिसके परिणामस्वरूप [[विवर्तन]] और अरैखिकता के बीच प्रतिस्पर्धा होती है।<ref>{{cite journal |last1=Bludov |first1=Yu. V. |last2=Smirnova |first2=D. A. |last3=Kivshar |first3=Yu. S. |last4=Peres |first4=N. M. R. |last5=Vasilevskiy |first5=M. I. |title=ग्राफीन मेटामटेरियल्स में असतत सॉलिटॉन|journal=Physical Review B |date=21 January 2015 |volume=91 |issue=4 |pages=045424 |doi=10.1103/PhysRevB.91.045424 |bibcode=2015PhRvB..91d5424B |arxiv=1410.4823 |s2cid=8245248 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Sharif |first1=Morteza A. |title=ग्राफीन-ढांकता हुआ हेटरोस्ट्रक्चर में सतह प्लास्मोन पोलरिटोन की अनुपात-लौकिक मॉड्यूलेशन अस्थिरता|journal=Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures |date=January 2019 |volume=105 |pages=174–181 |doi=10.1016/j.physe.2018.09.011 |arxiv=2009.05854 |bibcode=2019PhyE..105..174S |s2cid=125830414 }}</ref> | ||
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