人工局域表面等離激元（LSSP）由帝國理工學院Pendry爵士提出，因其亞波長操控和近場增強特性激發了人們極大的興趣。傳統的LSSP為橫電（TE）模式，其電場平行於圓光柵。近日，北京大學資訊科學技術學院Pu-Kun Liu、Chao-Hai Du團隊發現了橫磁（TM）模式的LSSP，拓展了LSSP的領域範圍、提高了LSSP的器件效能。
TE和TM模式LSSP電磁場分佈
研究工作以“人工局域表面等離激元橫磁模式”（Transverse magnetic modes of localized spoof surface plasmons）為題，發表在美國應用物理聯合會（AIP）旗下期刊《應用物理雜誌》（Journal of Applied Physics）上。
雙層圓光柵結構
研究亮點：
- 理論預言了TM模式的LSSP。研究人員利用模擬軟體得到了雙層圓光柵的本徵模式資訊，透過平面波和孔徑耦合分別激發出多種TE和TM模式的LSSP。透過分析電磁場分佈，發現TE模式LSSP的電場平行於圓光柵，TM模式LSSP的磁場平行於圓光柵。TM模式為全新的模式。
實驗現場照片
- 實驗證實了TM模式的LSSP。研究人員透過磁耦合方式成功在雙層圓光柵上激發TE和TM模式的LSSP。磁耦合器可以旋轉，能將TM模式從TE模式中區分，並證明TM模式的磁場是橫向的。相比於TE模式，TM模式LSSP有著高Q值、對距離資訊敏感的優點。研究人員還發現單層圓光柵不支援TM模式的LSSP。
S11引數曲線
引用格式：
Si-Qi Li, Chao-Hai Du, Feng-Yuan Han, Yi-Dong Wang, Zi-Chao Gao, Yun-Hua Tan, and Pu-Kun Liu , "Transverse magnetic modes of localized spoof surface plasmons", Journal of Applied Physics 130, 203104 (2021)
