本文从表面等离子体光子学的历史出发，探索电磁波与次波长（Subwavelength）金属结构间交互作用而产生的奇异光学特性，并就部分应用进行概述。大家在相关论文写作时，可以参考这篇题目为“表面等离子体光子学的历史与使用领域”的物理史论文。
原标题：表面等离子体光子学的发展与应用
摘要：表面等离子体光子学（Plamonics）因具有高度学术价值及广泛应用潜能，近年来已成为纳米光学（Nanophotonics）主要的研究领域。本文从表面等离子体光子学的历史出发，探索电磁波与次波长（Subwavelength）金属结构间交互作用而产生的奇异光学特性，并就部分应用进行概述。
关键词：等离子体；光子学；超颖物质；生物检测
1表面等离子体光子学的发展
表面等离子体光子学的提出始于20世纪[1]61-63,由等离子体基元（Plasmon）研究而来，为一种存在于金属内部的自由电子受到外加电磁场作用后做集体振荡的行为。一般情况下，这种行为可用等离子体模型来描述。由于等离子体的作用与外加极化方向有关，因此其若与具有极化方向的电磁波耦合，则形成等离子体基元（Plasmon Polariton）。此 外，金 属 电 子 密 度 极 高，可 见 光 频 段 附 近 以 上 的 电 磁 波 因 屏 蔽 效 应（ShieldingEffect）而无法穿透，形成被局限在表面以纵波形式传播的非辐射性表面波，因此亦称其为表面等离子体（Surface Plasmon）。图1为入射光穿透金属狭缝后激发表面等离子体共振的示意图。在金属表面的电子因为振荡而具有疏密分布，且向外传播。
表面等离子体的研究最早可追溯至上世纪，自Wood[2]13-14发现电磁波在刻有光栅（Grating）的金属表面上会产生异常的反射光谱后，Fano[3]101首次提出此现象与沿着金属表面传播的电磁波共振有密切的关系。Hessel和Oliner[4]43也提出相同的观点。约在此同时，Ritchie[5]40发现当高能电子通过金属薄膜时有额外的能量损失，认为其与金属薄膜的界面有关，其后又结合了可见光频段光栅绕射现象提出了表面等离子体的概念[6]22,同年Kretschmann[7]6及Otto[8]50-51等人借由棱镜耦合的方式成功地激发了此种非辐射性的表面波。至此，关于表面等离子体现象的描述已逐渐建立。后续一连串的研究又发现[9]11-13刻有纳米结构的金属薄膜，例如周期性的孔洞阵列（Hole Array）或凹槽（Grooves），会使电磁波的穿透特性产生明显的改变，让原本不透光的金属薄膜，在特定波长范围内有很高的穿透率，一般认为造成这种特殊现象的原因是和入射电磁波与金属表面等离子体的耦合共振相关联的。
