NON-LOCAL ELECTROMAGNETIC EFFECTS AT METAL SURFACES

Résumé
On discute de la réponse non-locale d'une surface métallique irradiée en termes de densité induite en réponse à un champ externe. Le champ et la charge induite au voisinage de la surface peuvent être déterminés en résolvant les équations de Maxwell dans la région de surface et en ajustant la solution aux ondes incidente et réfléchie dans le vide et à la solution asymptotique dans le volume du solide. Pour les champs incidents dont les longueurs d'onde sont grandes par rapport à l'étendue de la région de surface, la grandeur fondamentale est le centre de gravité de la charge d'écran. Cette fonction complexe de la fréquence détermine de nombreuses propriétés telles que la réflectivité, la dispersion des plasmons de surface, les potentiels images, l'interaction de Van der Waals entre une molécule et une surface métallique, etc... Des considérations analogues à celles présentées plus haut pour une surface plane ont été aussi appliquées à l'étude des propriétés de surface d'une petite particule sphérique.

Abstract
The non-local response of an irradiated metal surface is discussed in terms of the induced density in response to an external field. The field and the induced charge near the surface can be determined by solving Maxwell equations in the surface region and match the solution to the incoming and reflected wave in vacuum and to the asymptotic solution in the bulk of the solid. For incoming fields of wave lengths long in comparison with the extension of the surface region a key quantity is the center of gravity of the screening charge. This complex function of the frequency determines a number of properties such as the reflectivity, the surface plasmon dispersion, image fields, the Van der Waals interaction between a molecule and a metal surface, the damping of an excited molecule, etc. Considerations similar to the ones for a planar surface have also been applied to the surface properties of a small metallic sphere.