موضوعات پژوهشی اخیر

مطالعه اندرکنش نانوذرات فلزی با امواج الکترومغناطیسی در رشته­ های مختلف علوم و فناوری مانند اپتوالکترونیک، علم مواد، بیوفیزیک، اپتیک غیرخطی و غیره بسیار مورد توجه قرار گرفته ­است. نانوذرات فلزی به طور قابل ملاحظه­ ای می­ توانند غیرخطیت پدیده­ های اپتیکی مانند پراکندگی رامان، فلورسانس و جذب چندفوتونی را بهبود بخشند، زیرا آن­ها باعث ایجاد پلاسمون سطحی موضعی می ­شوند که نوسانات الکترونی جمعی روی سطح ذرات هستند. با تحریک تشدیدی پلاسمون­ های سطحی، میدان الکترومغناطیسی فرودی به طور قابل ملاحظه­ ای در اطراف نانوذرات فلزی افزایش می­ یابد. این فرآیند می­ تواند در توان­ های آستانه نسبتا پایین، اثرات اپتیکی غیرخطی مانند تولید هماهنگ ­ها و اثر کر را ایجاد ­کند، که این اثر به نوبه خود می­ تواند سبب ظهور برخی فرآیندهای غیرخطی مانند ناپایداری مدولاسیون، خود کانونگی، تشکیل سالیتون و شفافیت خودالقایی و غیره ­شود.

علاوه بر این، انتشار امواج الکترومغناطیسی در محدوده فرکانسی مرئی از میان زنجیره­ای از نانوذرات فلزی، که ابعاد آن کوچکتر یا قابل مقایسه با طول موج امواج الکترومغناطیسی است، دارای اهمیت اساسی در مسائل کاربردی در حوزه نانو اپتیک است جائیکه این مسئله می ­تواند منجر به ساخت ابزارات و مدارهای اپتیکی شود که ابعاد آن با طول موج فرودی قابل مقایسه است. چنین ابزارهای اپتیکی کوچک را نمی­ توان با تکنیک­ های اپتیکی معمولی که اندازه ادوات موجود بوسیله حد پراش محدود می ­شوند، ساخت. به طور عمده، موجبرهای ناشی از زنجیره­ای از نانوکره ­های فلزی با فواصل نزدیک به هم و با اندازه­ای از محدوده نانومتر که یک مرتبه مقداری کوچکتر از طول موج اپتیکی است، برای انتقال انرژی در نانو-اپتیک­ مناسب است. در اینجا مکانیسم اساسی که منجر به انتشار امواج الکترومغناطیسی در چنین آرایه ­ای می­ شود، تشدید پلاسمونی یک نانوذره فلزی منفرد است. عملا تشدید پلاسمونی فقط برای نانوذرات فلزی نجیب و فقط در محدوده فرکانسی که رفتار فلز مانند الکترون-آزاد است،  که گذردهی مختلط است.