電漿子

电漿子（Plasmon）是电漿震盪的量子，电漿子是从电漿震盪量子化而产出的準粒子，正如光子和声子分别是光和机械震动的量子化一样（儘管光子是基本粒子而不是準粒子）。因此，电漿子是自由电子气密度的集体震盪。例如，在光学频率上，电漿子可以和光子偶合来创造另一种叫作电漿子-电磁极化子的準粒子。

由于电漿子是古典电漿震盪的量子化，它们的大多数性质可以直接从马克士威方程式中导出。

解释

电漿子可以被描述在古典图像中，如和金属中的固定正离子有关的一个自由电子密度的震盪。设想一个电漿震盪，想像一个金属块放置在指向右方的外部电场中。电子将会向左侧移动（正离子则在右侧）直到它们消除了金属内部的电场。若电场被移除了，电子被右侧的正离子所吸引而移向右方。它们以电漿频率来回震盪直到能量在某些阻力与阻尼中流失掉。电漿子则是这种震盪的量子化。

电漿子的角色

电漿子在金属的光学性质中扮演了很大的角色。光的频率若是在电漿频率之下，则会被反射，因为金属中的电子屏蔽了光的电场。光的频率若是高于电漿频率则会透射，因为电子回应得不够快而不能屏蔽它。在大多数的金属中，电漿频率接近紫外线的频率，反射了可见光让它们看起来很闪亮。一些金属如铜^[1]和金，在可见区中有电子带间过渡，藉此吸收某些能量的（某些颜色的）光，让它们拥有独特的颜色。在半导体中，价带电漿频率通常是深紫外线的频率^[2]^[3]，这也是为什么它们那么反光。

电漿子能量通常可以自由电子模型来估计

{\displaystyle E_{p} = \hbar \sqrt{\frac{n e^{2}}{m\epsilon_0}}= \hbar \cdot \omega_{p}, }

这里的 $n$ 是导电子密度， $e$ 是基本电荷， $m$ 是电子质量， $\epsilon_0$ 是自由空间电容率， $\hbar$ 是普朗克定数， $\omega_{p}$ 是电漿子频率。

表面电漿子

参考

↑ Burdick, Glenn. Energy Band Structure of Copper. Physical Review. 1963, 129: 138. Bibcode:1963PhRv..129..138B. doi:10.1103/PhysRev.129.138.
↑ Kittel, C. Introduction to Solid State Physics 8th. John Wiley & Sons. 2005: 403, table 2.
↑ Böer, K. W. Survey of Semiconductor Physics 1 2nd. John Wiley & Sons. 2002: 525.

[1] Burdick, Glenn. Energy Band Structure of Copper. Physical Review. 1963, 129: 138. Bibcode:1963PhRv..129..138B. doi:10.1103/PhysRev.129.138.

[2] Kittel, C. Introduction to Solid State Physics 8th. John Wiley & Sons. 2005: 403, table 2.

[3] Böer, K. W. Survey of Semiconductor Physics 1 2nd. John Wiley & Sons. 2002: 525.

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