超快等離激元由于具有亞波長(zhǎng)局域、局域近場(chǎng)增強(qiáng)等獨(dú)特的性質(zhì)，使人們能夠在飛秒時(shí)間、納米空間尺度上操縱和控制光子，為實(shí)現(xiàn)全光集成，發(fā)展更小、更快和更高效的新型納米光子學(xué)器件提供了一條有效的途徑。它在光計(jì)算、光存儲(chǔ)、光催化、納米集成光子學(xué)、光學(xué)傳感、生物標(biāo)記、醫(yī)學(xué)成像、太陽(yáng)能電池以及表面增強(qiáng)拉曼光譜等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，因而受到物理學(xué)、材料科學(xué)、納米科技等領(lǐng)域研究人員的極大關(guān)注。特別是近年來(lái)，隨著超快激光技術(shù)的發(fā)展，使用超快激光照射納米尺度金屬結(jié)構(gòu)所形成的超快等離激元不僅具有傳統(tǒng)等離激元的亞波長(zhǎng)空間尺度特性，同時(shí)還具有飛秒量級(jí)時(shí)間尺度特性，這使得在極小時(shí)間尺度揭示光與等離激元相互作用機(jī)制以及等離激元演化過(guò)程成為可能。而超快等離激元場(chǎng)動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程的直接表征與控制則是人們?cè)诖朔矫孢M(jìn)一步深入研究的前提條件和必要技術(shù)支撐。
　　本書(shū)總結(jié)了目前在超快等離激元研究領(lǐng)域中前沿的研究成果和研究手段，基于納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的物理特性，著重對(duì)超快等離激元?jiǎng)恿�學(xué)演化的表征與控制進(jìn)行了細(xì)致的闡述。具體安排如下。
　　□□章，對(duì)納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的表面等離激元的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，介紹了等離激元在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用概況，包括等離激元在太陽(yáng)能電池、傳感與生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，并對(duì)等離激元的實(shí)驗(yàn)表征方法以及超快等離激元?jiǎng)恿�學(xué)過(guò)程及其控制研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹。
　　第□章，介紹了超快等離激元?jiǎng)恿�學(xué)演化的表征與控制所涉及的相關(guān)理論，包括等離激元激發(fā)的基本理論、等離激元的動(dòng)力學(xué)過(guò)程、等離激元的控制以及光電子輻射過(guò)程。
　　第3章，對(duì)納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元?jiǎng)恿�學(xué)過(guò)程進(jìn)行了成像研究。本章系統(tǒng)研究了不同偏振方向飛秒激光作用蝶形納米結(jié)構(gòu)的超快等離激元?jiǎng)恿�學(xué)時(shí)間演化過(guò)程。此外，對(duì)p偏振態(tài)的飛秒激光作用納米線的不同位置以及不同尺寸納米線相對(duì)應(yīng)位置的動(dòng)力學(xué)時(shí)間演化過(guò)程進(jìn)行了表征。
　　第4章，開(kāi)展了金石門(mén)納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元?jiǎng)恿�學(xué)過(guò)程的表征研究。本章系統(tǒng)研究了p偏振7 fs脈沖寬度的激光作用不同尺寸的金石門(mén)納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超快等離激元的動(dòng)力學(xué)時(shí)間演化過(guò)程，并模擬計(jì)算了寬光譜超快激光照射金石門(mén)納米結(jié)構(gòu)的等離激元場(chǎng)分布情況及其時(shí)間演化過(guò)程。
　　第5章，開(kāi)展了納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的控制研究。本章系統(tǒng)研究了飛秒激光脈沖的偏振角度對(duì)金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生等離激元場(chǎng)分布的影響，以及兩束偏振方向相交的飛秒脈沖的時(shí)間□□（兩束脈沖的相對(duì)位相）對(duì)金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生等離激元場(chǎng)分布的影響。通過(guò)改變飛秒激光脈沖的相位在納米空間、飛秒時(shí)間尺度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超快等離激元的控制。同時(shí)，使用FDTD方法計(jì)算了不同偏振角度下蝶形納米結(jié)構(gòu)等離激元的電場(chǎng)分布，進(jìn)一步對(duì)兩束相互正交的光場(chǎng)激發(fā)納米結(jié)構(gòu)的等離激元場(chǎng)分布進(jìn)行了研究。
　　在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，參閱了許多相關(guān)資料，借鑒了很多專業(yè)學(xué)者的研究成果，對(duì)此，向他們表示由衷的感謝和敬意。感謝長(zhǎng)春理工大學(xué)超快光學(xué)實(shí)驗(yàn)室林景全教授對(duì)本書(shū)編寫(xiě)的大力支持，同時(shí)，對(duì)于本書(shū)編寫(xiě)提供幫助的陶海巖等老師以及同學(xué)表示感謝。□后感謝家人對(duì)我工作的支持與理解。由于作者能力有限，難免有所疏漏，敬請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。