نانوذرات پلاسمونی ذراتی هستند که چگالی الکترون آنها می تواند با تابش الکترومغناطیسی طول موجهایی که به دلیل ماهیت رابط دی الکتریک - فلز بین محیط و ذرات به مراتب بزرگتر از ذره هستند جفت شوند: برخلاف فلز خالص که حداکثر حد در آن وجود دارد با توجه به اندازه ماده ، طول موج با چه اندازه می تواند به طور موثر جفت شود.
آنچه این ذرات را از پلاسمونهای سطح طبیعی متمایز می کند این است که نانوذرات پلاسمونی نیز بر اساس هندسه و موقعیت های نسبی خاصیت پراکندگی ، جذب و اتصال را به نمایش می گذارند. این خصوصیات منحصر به فرد باعث شده است تا در بسیاری از برنامه ها از جمله سلولهای خورشیدی ، طیف سنجی ، تقویت سیگنال برای تصویربرداری و درمان سرطان ، آنها در مرکز تحقیقات قرار بگیرند. حساسیت بالای آنها همچنین آنها را به عنوان کاندیداهای خوبی برای طراحی ابزار دقیق مکانیکی نوری معرفی می کند.
پلاسمون نوسانات الکترونهای آزاد است که به دلیل ایجاد امواج الکترومغناطیسی نتیجه تشکیل دو قطبی در مواد می باشد. برای بازگرداندن حالت اولیه خود ، الکترون ها در ماده مهاجرت می کنند. با این حال ، امواج نور نوسان می کند ، که منجر به تغییر ثابت در قطب می شود و باعث می شود الکترون ها در همان فرکانس نور نوسان داشته باشند. این اتصال فقط در شرایطی اتفاق می افتد که فرکانس نور برابر یا کمتر از فرکانس پلاسما باشد و در فرکانس پلاسما بزرگترین است که به همین دلیل فرکانس رزونانس نامیده می شود. مقطع پراکندگی و جذب ، شدت یک فرکانس معین را نشان می دهد که باید پراکنده یا جذب شود. بسته به اندازه و هندسه مورد نظر ، بسیاری از فرآیندهای ساختگی یا روشهای سنتز شیمیایی برای تهیه چنین نانوذرات وجود دارد.
این نانوذرات می توانند خوشه هایی تشکیل دهند (به اصطلاح "مولکولهای پلاسمونی") و با هم در تعامل باشند تا حالتهای خوشه ای شکل بگیرند. تقارن نانوذرات و توزیع الکترون ها در داخل آنها می تواند بر نوعی پیوند یا شخصیت ضد پاد بین نانوذرات به طور مشابه با مدارهای مولکولی تأثیر بگذارد. از آنجا که زوج های نوری با الکترون ها می توانند از نور قطبی شده برای کنترل توزیع الکترونها استفاده کنند و نماد اصطلاح mulliken را برای نمایش غیرقابل برگشت تغییر دهند. با تغییر هندسه نانوذرات می توان از عملکرد نوری و خواص سیستم استفاده کرد ، اما به همین ترتیب می توان با کاهش تقارن الکترونهای رسانا در داخل ذرات و تغییر لحظه دو قطبی خوشه ، نور قطبیزه کرد. از این خوشه ها می توان برای دستکاری نور در مقیاس نانو استفاده کرد.