Naš zaslužni znanstvenik Branko Gumhalter objavio je revijalni članak o teorijskim modelima i pristupima opisu višestrukih plazmonskih emisija elektrona iz metalnih površina.
Rad je objavljen u časopisu Progress in Surface Science, DOI: 10.1016/j.progsurf.2025.100768
Jaka elektromagnetska polja prouzrokuju raznovrsna elementarna pobuđenja u kristalima koja mogu snažno modificirati njihove primarne fotoemisijske spektre. Jedno od tih pobuđenja je i mehanizam pumpanja plasmona koji, iako indirektan, je vrlo efikasan i zbog može dovesti do formiranja plazmonskih koherentnih stanja u gotovo slobodno-elektronskim metalima (Ref. [2]). (vidi Ref. [2]). Ta koherentna stanja mogu djelovati kao rezervoar energije i momenta za emisiju elektrona iz sustava. U analogiji sa standardnom fotoemisijom elektrona, autori ovaj proces nazivaju plazmoemisijom.
Nedavni eksperimenti visoke razlučivosti [2–10] upućuju na postojanje i efikasnost ovog mehanizma. Za opisivanje takvih procesa, autori polaze od poznate strukture metalnih vrpci metala i modelnog Hamiltonijana za opis interakcije elektrona i površinskih plazmona. Analiza pokazuje kako plazmonska koherentna stanja uzrokuju pojave ponderomotivnih potencijala i Floquetovih elektronskih vrpci (tj. plazmonski pomaknutih replika fundamentalnih vrpci) što sve zajedno vodi na višestruku plazmonsko-induciranu elektronsku emisiju ili plazmoemisiju iz metala.
Modeliranje višestruke plazmoemisije zahtijeva neperturbativni pristup, što je ostvareno primjenom alternativnih metoda kumulantske ekspanzije i Volkovljevog ansatza. Računi amplituda elektronskih emisija su izvedeni u dva standardna baždarska prikaza elektromagnetskih interakcija. Dobiveni rezultati glatko interpoliraju između prve Bornove aproksimacije i semiklasičnog multiplazmonskog limesa za amplitude pobuđenja.
Teoretski okvir ilustriran je primjerom plazmoemisije s Floquetovih površinskih vrpci Ag(111), na kojoj su obavljena mjerenja [2-10]. Računi pokazuju da i relativno niska okupacija plazmonskih koherentnih stanja može podržati multiplazmonsku elektronsku emisiju iz površinskih vrpci. To omogućava određeni način kalibracije plazmonskih koherentnih stanja pobuđenih u metalima.
