Если считать частоты плазмонов в тонкой проводящей пленке, используя модель Друде для ее отклика, получится результат, равный классической плазменной частоте и не зависящий от импульса поперечного квантования – то есть от числа длин волн плазмона, укладывающихся в толщине пленки. Эксперименты же показывают обратное: по крайней мере, для случая пленки в виде допированного полупроводника толщиной 100 нм частоты плазмонных мод растут при увеличении поперечного импульса. Это выражается в сдвиге к более высоким энергиям спектра испускания при электрической накачке, показанного на рисунке снизу, по мере роста угла испускания.

Авторы этой работы показывают, что здесь нужно использовать нелокальную квантовомеханическую модель плазмонов, отправляющуюся от поперечно квантованных электронных состояний. Такая модель показывает, в согласии с экспериментом, что с увеличением номера поперечной моды j частота плазмона растет как ω² = Ω² + αj², где Ω – плазменная частота однородного проводника.

#плазмоны #наноструктуры