18 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1. Resonansi Plasmon Permukaan Terlokalisasi Plasmon merupakan suatu quasi-partikel yang terbentuk akibat adanya osilasi plasma yang terkuantisasi. Mekanisme osilasi tersebut terjadi karena adanya interaksi antara cahaya dengan elektron bebas pada antarmuka dielektrik logam seperti ditunjukkan pada Gambar II.1 (Long dan Jing, 2014). Pada kondisi tersebut energi foton ditransmisikan pada eksitasi kolektif dari elektron bebas yang selanjutnya disebut dengan plasmon permukaan. Transfer energi tersebut terjadi hanya pada panjang gelombang cahaya spesifik yaitu pada saat momentum dari foton dan plasmon yang bersesuaian. Resonansi plasmon permukaan merupakan fenomena yang kerap dikaitkan dengan terjadinya penurunan transmittansi atau munculnya puncak absorbansi pada panjang gelombang cahaya tertentu, dimana penurunan tersebut dihasilkan dari penyerapan energi optik dalam logam (Abdulhalim, Zourob dan Lakhtakia, 2008; Rodrigues dkk., 2021). Gambar II.1. Skema resonansi plasmon permukaan terlokalisasi pada suatu bola logam. Parameter fisis yang sering dikaitkan dengan fenomena resonansi plasmon adalah permitivitas kompleks dari suatu material. Permitivitas kompleks adalah parameter yang berkaitan dengan sifat optik dari suatu material, yaitu nilai penampang optikalnya, baik untuk penampang hamburan maupun penampang absorpsi. Fenomena resonansi plasmon permukaan terjadi pada kondisi Frӧhlich, yaitu ketika suatu frekuensi dapat menghasilkan permitivitas sama dengan dua kali permitivitas 19 medium. Oleh karena itu, kajian dari resonansi plasmon permukaan selalu dimulai dari permitivitas material (Long dan Jing, 2014). Terdapat dua jenis resonansi plasmon permukaan, yaitu resonansi plasmon permukaan terpropagasi dan resonansi plasmon permukaan terlokalisasi (LSPR). Plasmon permukaan terpropagasi tereksitasi pada lapisan logam yang memiliki beberapa pendekatan sebagai pasangan prisma seperti dalam konfigurasi Kretschman dan Otto. Sedangkan plasmon permukaan terlokalisasi dapat dieksitasi pada logam nanopartikel (Chen dan Ming, 2012). Dibandingkan dengan resonansi plasmon permukaan terpropagasi, fenomena resonansi plasmon permukaan terlokalisasi untuk aplikasi sensor dianggap lebih menguntungkan karena konfigurasinya cenderung lebih sederhana, yaitu tidak memerlukan susunan prisma sehingga mudah diaplikasikan (Petryayeva dan Krull, 2011). Kalkulasi resonansi plasmon permukaan terlokaliasasi dapat diturunkan dari persamaan Maxwell, yang merupakan suatu persamaan fundamental dalam elektromagnetisme. Persamaan Maxwell terdiri dari empat persamaan utama yang mendeskripsikan perilaku listrik, magnetik, serta korelasi antara listrik-magnet. Terdapat dua medan utama dalam fenomena elektromagnetisme yaitu medan listrik E dan medan magnet induksi B. Ketika objek bermuatan bergerak maka muatan tersebut dapat membentuk arus listrik.