Доказательство существования такого плазмона потребовало предельной аккуратности и огромного терпения: была использована максимально точная электронная пушка, которая стреляла медленными электронами по специально подготовленной поверхности кристалла бериллия. Отраженные от кристалла электроны теряли количество энергии, требуемое для возбуждения волны акустического плазмона. Эту энергопотерю, которая очень хорошо коррелировала с теоретической, измеряли с помощью детектора, помещенного в камере со сверхвысоким вакуумом, вместе с образцом бериллия.
Существование этой волны означает, что электроны на поверхностях меди, железа, бериллия и других металлов ведут себя как вода на поверхности озера: когда электроны на поверхности возбуждаются, например светом, генерируются распространяющиеся радиально во всех направлениях волны. По прогнозам ученых, в зависимости от своей энергии, акустические плазмоны распространяются на несколько нанометров в глубину и затухают через несколько фемтосекунд.
Скорее всего, поверхностные плазмоны играют большую роль в химических реакциях на поверхности металлов, поэтому их дальнейшее исследование важно при разработке новых промышленных катализаторов. Также плазмоны могут быть одним из объяснений явления высокотемпературной сверхпроводимости, которое возникает в двумерных поверхностях в материале, которые порождают особые электронные пары, которые могут перемещаться по проводнику без сопротивления. Открытие поверхностного акустического плазмона несомненно значительно облегчает исследование этого явления, так как поверхностные волны, очевидно, значительно проще изучать, чем объемные. Кроме того, плазмоны имеют перспективные потенциальные применения в развитии нанооптики.
Исследования опубликованы в последнем номере журнала Nature.