Plasmonen

Plasmonen werden die quantisierten Dichteschwankungen von Ladungsträgern in Halbleitern oder Metallen genannt; quantenmechanisch werden sie als Quasiteilchen behandelt. Der Begriff ist eine gebräuchliche Abkürzung für Plasmaschwingungsquanten. Was das Photon für elektromagnetische Wellen darstellt, ist das Plasmon für Schwingungen im Fermigas von Metallen. Plasmonen besitzen näherungsweise die Energie

$E_{p} = \hbar \sqrt{\frac{n e^{2}}{m\varepsilon_0}} = \hbar \cdot \omega_{p} = \frac{h}{2 \cdot \pi} \cdot \omega_{p}\,,$

wobei n die Valenzelektronendichte, e die Elementarladung, m die Elektronenmasse , $\varepsilon_0$ die absolute Dielektrizitätskonstante des Vakuums, h das plancksche Wirkungsquantum und ω_p die Plasmafrequenz ist.

Ein Metall muss einige Voraussetzungen erfüllen, um ein Plasmon zu erzeugen. Nur die Metalle Silber, Gold, Kupfer und Aluminium verfügen über ein Plasmon.

Man unterscheidet zwischen:

• Partikelplasmon
• Oberflächenplasmon
• Volumenplasmon
• Plasmon-Polariton