Quantum Optics With Single Nanodiamonds Flying Over Gold Films: Towards A Robust Quantum Plasmonics
纳米金刚石（ND）托管氮空位（NV）色心附着在近场显微镜的光学尖端的顶点。它的荧光被用来在薄的多晶金膜中发射表面等离子体激元（SPP）。结果表明，初始光源的量子性质被保存后转换为SPP。这为确定性量子等离子体开辟了道路，其中单个SPP可以注入到由自上而下方法产生的等离子体器件中的明确位置。
2013-12-06 physics.optics
Plasmonic abilities of gold and silver spherical nanoantennas in terms of size dependent multipolar resonance frequencies and plasmon damping rates
球形等离子体纳米天线的吸收和发射光学性质的多极表面等离子体激元（SP）的尺寸依赖的谐振频率和阻尼率方面进行了描述。我们提供的等离子体激元的大小特性的金和银的球形粒子的大尺寸的延迟制度，其中等离子体激元辐射阻尼是显着的。我们强调的辐射阻尼的作用相比，能量耗散阻尼形成的等离子体粒子的接收和发射性能。两者的大小依赖性：多极SP谐振频率和相应的阻尼率可以是为给定应用定制等离子体纳米天线特性的方便工具。这样的特性使得能够控制等离子体纳米天线的操作频率，并且将操作范围从光谱宽改变为光谱窄，反之亦然。也可以在粒子接收（增强吸收）和发射（增强散射）能力之间切换。改变观察的偏振几何形状，可以有效地将偶极子和四极等离子体激元辐射与对散射光的所有非等离子体激元贡献分离。关键词：表面等离子体共振，等离子体阻尼率，多极等离子体
2011-04-04 physics.optics
Longitudinal quantum plasmons in copper, gold, and silver
等离子体波在各种金属量子纳米结构中的传播因其在技术上的应用而受到关注。金属纳米结构在量子尺寸范围内的量子等离激元性质一直难以用合适的模型来描述。在这里，非局域量子等离子体激元研究在最重要的金属铜，金，银。利用一种新的非局域量子介电常数模型研究了这些金属的色散特性和高光子能区纵向量子等离子体激元的传播。研究了这些金属中纵向量子等离子体激元的近零特性，得到了它们的光谱和阻尼率。量子等离子体的波函数的经典和量子极限。结果表明，银是最适合的量子金属结构的发展，下一代的量子光学和传感技术，由于低的本征损耗。
2017-08-14 physics.optics
Generalization of the circular dichroism from metallic arrays that support Bloch-like surface plasmon polaritons
亚波长光子系统中的镜对称性破缺现象表现出许多有趣的手旋光效应，如旋光和圆二色性。当这样的系统周期性地放置在一个晶格的形式，除了固有的手性，非固有的手性也参加，和整体效果不仅取决于基础和晶格，但也激发配置。在这里，我们研究平面手性纳米孔阵列的正方形晶格，支持布洛赫类表面等离子体激元（SPPs），并澄清如何系统的几何形状和激发有助于圆二色性。利用时间耦合模理论，推导了阵列的不对称因子和散射矩阵的解析表达式。值得注意的是，我们发现不对称因子只取决于耦合偏振角和p-和s-偏振之间的耦合相位差。此外，不对称因子的上限为+/-2，可以通过简单地定向阵列的晶格以适当地激发Bloch类SPP，同时使基底模拟两个正交且相对移位的偶极子，从而证明了外在手性和内在手性之间的相互作用。通过数值模拟和实验验证了模型的正确性，提出的双槽系统的不对称因子分别为1.82和1.55。
2020-08-27 physics.optics
Interferometric near-field characterization of plasmonic slot waveguides in single- and poly-crystalline gold films
等离子体波导是集成纳米光子电路和纳米量子光学的一个很有前途的平台。然而，它们的使用通常受到引导表面等离子体激元模式的有限传播长度的阻碍。因此，详细了解材料质量和波导几何形状对复模折射率的影响至关重要。在这封信中，我们提出了在电信波长的等离子体缝隙波导制造聚焦离子束铣削在单晶和多晶金膜的干涉近场测量。我们观察到一个显着更好的性能的槽波导在单晶金膜的槽宽度低于$100\,\mathrm{nm}$。相比之下，对于较大的槽宽度，两种金膜产生可比的模式传播长度。我们的实验观察表明，占主导地位的损失通道的性质的变化，从欧姆泄漏辐射的间隙尺寸的增加。我们的实验结果再现三维数值计算。
2019-07-15 physics.optics
Determination of the Surface Plasmons Polaritons extraction efficiency from a self-assembled plasmonic crystal
我们实验测量和分析描述的荧光增强通过沉积到金等离子体晶体，通过金沉积在自组装蛋白石上获得的宏观尺寸的二维光栅的CdSe/CdS纳米晶体。我们发现纳米晶体近场耦合到金表面等离子体激元（SPP），然后光栅诱导SPP再发射到远场的证据。我们开发了一个理论框架和一个原始的方法，以评估，从光致发光实验，光栅的SPP提取效率。
2013-11-10 physics.optics
An antisymmetric plasmon resonance in coupled gold nanoparticles as a sensitive tool for detection of local index of refraction
一个nanofabricated耦合金纳米柱的规则阵列被用来检测不同液体的折射率使用的反对称等离子体共振峰的反射光谱中观察到的移位。峰值光谱的位置被发现是一个独特的功能的当地折射率为一个广泛的指数。我们讨论了所制造的纳米结构阵列在生物和化学传感器中的可能应用。
2006-03-31 physics.optics
Plasmon enhanced optical tweezers with gold-coated black silicon
等离子体光镊是一种普遍存在的工具，用于在低光子通量下精确操纵纳米颗粒和生物分子，而飞秒激光光镊可以探测被捕获物质的非线性光学性质，并应用于生物诊断。为了在实际应用中采用等离子体光镊，必须在不影响捕获效率的情况下开发大规模的制造工艺。在这里，我们开发了一种新的平台，连续波（CW）和飞秒等离子体光镊，基于镀金的黑硅。与传统的光刻方法相比，该制造方法依赖于简单的、单步的、无掩模的桌面激光处理水中的硅，这有利于可扩展性。镀金黑硅支持可重复的捕获效率，可与迄今为止报道的最高效率相媲美。从更基本的方面来看，等离子体激元介导的效率增强是共振效应，并且因此取决于捕获光束的波长。令人惊讶的是，等离子体增强的捕获效率的波长表征已经回避了文献。在这里，我们利用记录的捕获效率的可重复性，提供的镀金的黑硅平台，并执行的捕获过程的波长相关的表征，揭示了共振特性的捕获效率最大值。镀金黑硅是一个有前途的大规模并行捕获应用平台，将扩大纳米工程，生物学和集体生物光子效应研究中的光学操纵范围。
2016-06-27 physics.optics
Ultrafast excitation of Bloch plasmon polaritons in hyperbolic metamaterials with an extreme ultra-violet transient grating
Umeå University（于默奥大学）；Elettra Sincrotrone Trieste（的里雅斯特同步辐射中心）；CIC nanoGUNE BRTA（nanoGUNE研究中心）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯克，巴斯克科学基金会）；Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学）；Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability（瓦伦堡可持续材料科学倡议）
通过光操控材料性质推动材料科学和光子学发展，超高压电介质作为下一代量子光学介质具有潜力，支持布洛赫等离子体极化子，但无法通过直接光照射激发，本文通过极紫外瞬态光栅实验实现了在超高压电介质中激发布洛赫等离子体极化子，有限元模拟验证了瞬态光栅在相位匹配和模式激发中的作用，展示了空间时间上激发布洛赫等离子体极化子的途径，为永久性纳米结构光栅提供替代方案，可能实现超快光学模式激发控制。
2026-05-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Plasmon-polariton induced modification of silicon nanocrystals photoluminescence in presence of gold nanostripes
我们报告的结果的理论和实验研究的硅纳米晶体的光致发光在不同类型的等离子体激元模式附近。在我们的样品中，等离子体激元模式的类型由一维金光栅的填充率决定，该金光栅覆盖在石英衬底上的具有硅纳米晶体的薄膜上。我们分析了硅纳米晶体的消光和光致发光光谱，并表明发射的光耦合到相应的等离子体模式。我们还证明了消光和光致发光光谱的修改下，从表面等离子体激元的波导等离子体激元的过渡与金填充比从1到0.35的减少。最后，我们分析了单个硅纳米晶体的整体光致发光强度的贡献。我们的结论是，硅纳米晶体系综可以分为光学明亮和光学黑暗的纳米晶体。实验消光和光致发光光谱与理论计算进行的傅立叶模态方法在散射矩阵的形式。
2017-06-28 physics.optics
Plasmonic Gold Helices for the visible range fabricated by oxygen plasma purification of electron beam induced deposits
电子束诱导沉积（EBID）目前提供了唯一的直接写入技术，真正的三维纳米结构的几何特征低于50纳米。不幸的是，从金属有机前体的沉积物遭受大量的碳含量。这阻碍了许多应用，特别是在几何表面的金属性质是强制性的等离子体中。为了克服这个问题，研究了在室温下用氧等离子体进行沉积后处理以纯化含金EBID结构。在等离子体处理后，结构经历约18 nm的直径收缩，但完全保持其初始形状。所提出的纯化步骤产生核-壳结构，其中核主要由未受影响的EBID材料组成，并且金壳的厚度为约20 nm。这些纯化的结构在可见光波长范围内是等离子体激元活性的，如螺旋纳米结构上的暗场光学显微镜所示。最值得注意的是，相应散射光谱的电磁建模验证了所得金壳的厚度和质量确保了与纯金纳米结构相等的光学响应。
2016-06-23 physics.optics
Study of plasmon resonance in a gold nanorod with an LC circuit model
金纳米棒由于其可调谐的纵向等离子体共振而引起了人们极大的研究兴趣。然而，在对这种影响的理解方面几乎没有取得进展。一个主要的原因是，除了金属球和椭球体，光与纳米粒子之间的相互作用一般是不溶性的。本文提出了一种新的方案来研究金纳米棒的等离子体共振，其中纳米棒被建模为具有电感和电容的LC电路。得到的谐振波长不仅取决于纵横比，但也棒半径，表明自感和线性标度的击穿的重要性。此外，光的散射和吸收的截面已推导出解析，产生一个洛伦兹线形状的消光光谱。这一结果为我们对这一现象提供了新的见解。
2009-03-21 physics.optics
Waveguiding and Plasmon Resonances in Two-Dimensional Photonic Lattices of Gold and Silver Nanowires
我们报道了高光学质量的平行金和银纳米线的三角形晶格的制造，直径低至500 nm，长径比高达100，000。纳米线由二氧化硅玻璃基质支撑并围绕中心固体玻璃芯设置，即，丢失的纳米线这些厘米长的结构使得在纳米线阵列中捕获光并表征在特定光学频率下形成的等离子体共振成为可能。这种纳米线阵列具有许多潜在的应用，例如，to imaging成像on the sub-子wavelength波长scale规模.
2007-11-28 physics.optics
Nonlocal Optical Response of Particle Plasmons in Single Gold Nanorods
本研究通过实验与基于广义非局域光学响应理论的局域类比模型模拟对比，发现单根金纳米棒中的非局域等离激元阻尼效应弱于耦合系统，并验证了单颗粒暗场光谱学是探究该现象的有效工具。
2023-06-27 physics.optics
Strong plasmon coupling between two gold nanospheres on a gold slab
在这项工作中，两个金纳米球之间的等离子体激元耦合效应的金板进行了研究。在等离子体共振频率下，平板表面上的电子被吸收到球体中并有助于等离子体振荡。这种效应有助于增强两个球之间的局部电场和光学耦合力。
2011-07-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Mono-crystalline Gold Platelets: A High Quality Platform for Surface Plasmon Polaritons
我们使用具有超光滑表面和优异等离子体特性的单晶金片，用散射型扫描近场显微镜（s-SNOM）在521 nm和633 nm处研究表面等离子体激元（SPP）引起的干涉图案的形成。通过应用傅立叶分析方法，我们可以识别和分离几个信号通道相关的SPP发射和散射的AFM针尖和边缘的血小板。特别是在633 nm的激发波长下，我们可以分离出血小板中心的一个区域，在该区域中，我们只发现由尖端发射并在边缘反射的SPP的贡献。这些签名用于确定与理论预测良好一致的$λ_{SPP}=606$ nm的SPP波长。此外，我们仍然能够在20~ $\upmu$ m传播后测量SPP信号，这令人印象深刻地证明了这些单晶金片晶的优异等离子体质量。
2019-12-12 physics.optics
Selective excitation of bright and dark plasmonic resonances of single gold nanorods
等离子体暗模是纯近场共振，因为它们的偶极矩在远场消失。这些模式对于增强纳米尺度下的非线性光-物质相互作用特别有意义，因为辐射损耗被减轻，因此增加了共振的固有寿命。然而，通过标准远场方法的暗模式的激发通常是低效的，因为电磁近场分布的对称性与激发场具有差的重叠。在这里，我们展示了选择性的光激发亮和暗等离子体模式的单个金纳米棒的空间相位成形的激发光束。使用双光子发光测量，我们明确地确定的对称性和顺序的发射模式，并分析其角分布的傅立叶空间成像。
2015-09-23 physics.optics
Plasmons in ultra-thin gold slabs with quantum spill-out: Fourier modal method, perturbative approach, and analytical model
利用傅里叶模态方法（FMM）数值研究了量子溢出（QSO）对超薄金属板等离子体激元模指数的影响。为了提高FMM结果的收敛性，提出并采用了一种新的非线性坐标变换。此外，我们提出了一个微扰的方法，将类星体的影响上的等离子体振子模式的指数，这与完整的数值结果非常吻合。微扰的方法还提供了额外的物理见解，并用于导出的模式指数使用一个简单的模型的介电函数的解析表达式。的解析表达式再现的结果从数值上具有挑战性的溢出问题少得多的努力，并可用于了解类星体对其他等离子体结构的影响。
2019-10-21 physics.optics
Observing the influence of second-harmonic tangential surface source in gold plasmonic nanostructures
本文通过单粒子级扫描与数值模拟对比，发现金等离激元纳米结构中常被忽略的切向表面源对二次谐波产生起主导作用，且受表面粗糙度影响，法向表面源影响不显著。
2025-02-27 physics.optics
Gold Photoluminescence Wavelength and Polarization Engineering
我们展示了工程的光谱内容和偏振的光致发光（PL）从阵列的金纳米粒子顶部的亚波长薄的电介质间隔和光学厚的金膜，支持间隙表面等离子体共振（GSPRs）的配置。金纳米颗粒的形状和尺寸的选择影响GSPR波长和偏振特性，从而使我们能够增强和光谱模塑等离子体辅助PL，同时控制其偏振。为了理解等离子体增强的PL背后的基本物理，我们开发了一个简单的模型，该模型忠实地再现了我们实验中观察到的所有特征，也显示出PL增强的良好定量一致性
2016-09-16 physics.optics
Experimental demonstration of a novel bio-sensing platform via plasmonic band gap formation in gold nano-patch arrays
我们讨论了实现一种新的生物传感平台的基础上观察的泄漏表面等离子体激元模式，发生在金属光栅的等离子体激元带隙的边缘时，被分析物沉积在金属结构的顶部上的移位的可能性。我们提供了实验证明的二维阵列的金纳米贴片的传感能力，通过观察衍射场的颜色变化时，空气覆盖层被替换为少量的异丙醇（IPA）。圆角和表面缺陷的影响也进行了讨论。最后，我们还报告证明颜色强度的变化作为一个功能的空气/填充比的结构，并讨论它们与衍射光谱的关系。
2011-08-09 physics.optics
Plasmonic modes of gold nano-particle arrays on thin gold films
在金属薄膜上的金属纳米颗粒的规则阵列具有可调谐的光学共振，可以应用于表面增强拉曼散射或生物传感。为了开发更多的表面选择性几何形状，我们研究了25 nm厚的金膜上的规则金纳米颗粒阵列，与传统的表面等离子体共振设置中使用的对称模式相比，它可以激发具有更好的场限制的非对称表面等离子体模式。通过光学消光光谱，我们确定了我们的结构所维持的等离子体模式。此外，热处理的金属结构的作用进行了研究，揭示了在光学性能上的金的晶体结构的修改的作用。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon ruler with gold nanorod dimers: utilizing the second-order resonance
介绍了利用金纳米棒π-二聚体的二阶等离子体共振作为等离子体标尺的思想。我们报告一个质的不同的依赖性的等离子体共振位移粒子间的距离为第一和第二阶的纵向模式，扩展等离子体统治者的工作范围的距离值为400 nm。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Gold Nanoparticles for Plasmonic Biosensing: The Role of Metal Crystallinity and Nanoscale Roughness
贵金属纳米粒子由于局部表面等离子体激元的激发而显示出特定的光学性质，这使得它们成为高灵敏度生物纳米传感器的有吸引力的候选者。潜在的物理原理是分析物诱导的纳米颗粒周围介质的介电性质的改变或通过共振增强的等离子体激元场增加光学活性分析物的激发和发射速率。无论哪种方式，除了纳米颗粒的几何形状外，金属的介电性质和纳米级表面粗糙度对传感性能起着重要作用。然而，由于基本原理尚未得到很好的理解，我们的目标是在这里通过分析光刻制造的纳米粒子的光学特性，不同的结晶度和粗糙度参数的一个更好的理解。我们通过热退火改变这些参数，并应用薄金膜作为模型系统来检索介电函数的修改。我们调查，一方面，消光光谱，反映了远场性质的等离子体激元激发，另一方面，表面增强拉曼光谱，作为近场探针。我们的研究结果提供了更好的洞察局部表面等离子体及其在生物纳米传感中的应用。
2011-11-03 physics.optics
Revisiting the Plasmon Radiation Damping of Gold Nanorods
贵金属纳米颗粒已被用于大量的光学应用。对于使用金属纳米颗粒作为纳米传感器和光学标记的应用，更大的辐射阻尼是优选的（更高的光学信号）。为了更深入地了解贵金属纳米粒子的辐射阻尼特性，我们以不同几何因子（长径比）的金纳米棒作为模型体系进行研究。我们从理论上研究了纳米棒的辐射阻尼如何取决于颗粒的材料和形状。令人惊讶的是，一个简单的分析方程非常准确地描述了辐射阻尼，并允许解开最大的辐射阻尼参数的金纳米棒与共振能量E_res约1.81 eV（685 nm）。我们发现非常好的协议与理论预测和单粒子光谱获得的实验数据。我们的研究结果和方法为设计和优化具有更高光信号和更好传感性能的金纳米结构铺平了道路。
2021-05-31 physics.optics
Designer Bloch Plasmon Polariton Dispersion in Hyperbolic Meta-Gratings
双曲型超材料是一类新颖的各向异性等离子体材料，除了表面等离子体激元外，还支持高度受限的传播等离子体激元。然而，这是非常具有挑战性的定制和激发这些模式在光学频率的棱镜耦合，因为固有的困难，工程非传统的光学性质与人工纳米结构和高折射率棱镜的不可用性匹配的入射光和导模之间的动量。在这里，我们报告的高k布洛赫类等离子体激元（BPPs）模式的激发机制与超小的模态体积使用元光栅，这是一个金属衍射光栅和II型隐马尔可夫模型的组合结构。我们展示了在红外光谱范围内没有任何模式的1D等离子体光栅，如果耦合到支持高k模式的HMM，可以通过耦合到远场辐射来有效地激发这些模式。我们的理论预测证实了反射测量作为入射角和激发波长的函数。我们介绍的设计原则，以实现一个完全控制的高k模式的元光栅，从而使更好地理解这种类型的混合元结构中的光-物质相互作用。光谱响应工程有望在生化传感器、集成光学和光学亚波长成像等领域得到应用。
2020-03-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Surface plasmon assisted magnetic anomalies on room temperature gold films in high-intensity laser fields
补充我们的STM和电子发射研究调查，在强激光场中的电子配对中得出结论[1]，进行了进一步的飞行时间电子发射研究，改变入射光的偏振角，激发表面等离子体振荡。已经发现，归因于电子配对的电子谱的那些部分在已经发现配对效应的80 GW/cm 2附近与在该区域之外（例如120 GW/cm 2）具有显著不同的角度依赖性。这些结果已被解释为外观的理想或部分理想的抗磁性，一方面，作为异常的磁光效应（旋转）的另一方面，在同一激光强度区域中的配对效应已被发现。
2015-06-01 physics.optics
Avoided Crossing Patterns and Spectral Gaps of Surface Plasmon Modes in Gold Nano-Structures
研究了超短（7 fs）宽带激光脉冲通过周期性金纳米结构的传输。透射光强度在波长和角度上的分布示出了入射p-偏振光与两个反向传播的表面等离子体（SP）模式的有效耦合。作为模式相互作用的结果，避免交叉图案表现出能量和动量间隙，这取决于纳米结构的配置和波长。观察到SP共振的宽度的变化和避免交叉区域附近的模式相互作用的突变。这些特点是由两个耦合模式的模型和耦合的变化，由于从高频暗模式切换到低频亮模式，以增加激发光的波长解释。PACS编号：73.20.Mf、42.70.Qs、42.25.- p，
2010-04-01 physics.optics
Plasmon enhanced upconversion luminescence near gold nanoparticles - Simulation and analysis of the interactions
我们研究了金纳米粒子中的等离子体共振，以提高上转换材料的量子产率。为了这个目的，我们使用速率方程模型，描述了三价铒基上转换器的上转换。利用Mie理论和精确电动力学理论分别计算了作用于上转换转换器的光场的变化和上转换器在金纳米颗粒附近的跃迁几率的变化。利用该数据，使用速率方程模型确定对上转换器的发光的影响。结果表明，由于光场的改变和跃迁速率的改变，在球形金纳米颗粒附近可以增加上转换发光。
2012-01-17 physics.optics
Optical measurements of three-dimensional microscopic temperature distributions around gold nanorods excited by surface plasmonics
在各种应用中越来越需要的微观系统中的温度测量和控制具有根本的重要性。然而，在微观系统中的三维（3D）温度分布的测量尚未得到证明。在这里，我们建议和实验证明的三维温度分布的测量，利用温度依赖性的折射率（RI）。水的RI分布的测量使得能够以亚微米分辨率定量获得其在涂覆有金纳米棒的玻璃衬底上方的3D温度分布，温度范围为100 ℃，灵敏度为2.88 ℃。所获得的三维温度分布，使各种热力学性质，包括最高温度，热通量和热导率进行提取和定量分析。
2018-11-07 physics.optics
Temperature-dependent permittivity of annealed and unannealed gold films
由于局部场增强和亚波长限制，纳米等离子体提供了许多新的应用。与此同时，热等离子体作为一种高效的纳米级固有吸收热发生器，正成为一个重要的分支。然而，尽管在应用中涉及到显着的温度升高，在不同温度下的金属介电常数和相应的热导数的详细表征是缺乏的。在这项工作中，我们提取的介电常数的金从300 K到退火温度为570 K。通过比较退火和未退火的薄膜，超过一阶的差异，揭示了介电常数的热导数，导致意外大的变化的等离子体特性。我们的研究结果不仅对表征广泛使用的未退火纳米粒子，而且对设计未来的热纳米等离子体系统是有价值的。
2016-09-19 physics.optics
Surface Plasmon Polariton microscope with Parabolic Reflectors
报道了一种基于抛物面布拉格反射镜的二维表面等离子体激元光学显微镜的实现。这些镜子是由光刻制造的金纳米结构的金薄膜。我们通过泄漏辐射显微镜的直接成像表明，SPP显微镜的放大倍率遵循几何光学的基本预测。空间分辨率下降到衍射极限所设置的值进行了演示。
2010-02-03 physics.optics
Effect of Plasmonic Coupling in Different Assembly of Gold Nanorods Studied by FDTD
采用时域有限差分法（FDTD）模拟了不同组装方式下金纳米棒取向的影响。为了理解相对取向，我们改变二聚体几何结构中的大小和角度。等离子体激元耦合的显着效果出现在纵向共振具有端到端配置的金纳米棒。二聚体中的取向等离子体耦合效应产生成键和反键等离子体模式。各种几何形状的影响，如主要单体，二聚体，三聚体和四聚体结构进行了探讨，并与他们的更高的纳米棒合奏。在4 * 4金纳米棒阵列中的不对称光谱响应指示Fano样共振。有序阵列中间隙距离的变化允许Fano谐振模式的调制。通过改变间隙距离、角取向、纳米棒之间的尺寸不规则性和阵列中的纳米棒数量，已经调谐了等离子体模式的共振波长和场增强。本文所研究的集成纳米结构不仅对基础研究具有重要意义，而且对等离子体激元器件的应用也具有重要意义。
2021-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enabling self-induced back-action trapping of gold nanoparticles in metamaterial plasmonic tweezers
本文研究了超材料等离激元镊子中自诱导背向作用（SIBA）效应与Fano共振的协同作用，实现了低激发强度下20 nm金颗粒的稳定捕获，并发现可调热点的独特特征可用于分选颗粒和生物分子。
2022-11-16 physics.optics
Automatic control of gold nanoparticle clustering in plasmonic nanopores based on Raman spectroscopic feedback
University of Oulu（奥卢大学）；VTT, Technical Research Centre of Finland（芬兰技术研究中心）
本文提出利用微控制器结合拉曼光谱反馈自动调节电压，去除等离激元纳米孔中的金纳米粒子聚集体，以实现DNA和蛋白质的自动化高通量单分子SERS检测。
2026-09-15 physics.optics
Hybridization of Graphene-Gold Plasmons for Active Control of Mid-Infrared Radiation
本文提出石墨烯等离激元与金局域等离激元杂化增强耦合效率，实现中红外超表面17%调制率与16 kHz开关速度，并展望热辐射范围强耦合应用。
2023-05-10 physics.app-ph physics.optics
Tetra-hyperbolic and tri-hyperbolic optical phases in anisotropic metamaterials without magnetoelectric coupling due to hybridization of plasmonic and magnetic Bloch high-k polaritons
在本文中，我们揭示了在没有磁电耦合的各向异性超材料中形成三-和四-双曲相的物理机制，并描述了由于等离子体和磁布洛赫高k极化激元的杂交而产生的双曲色散中的反交叉分裂现象。这大大加深了对高k极化激元和k空间中光学等频面拓扑结构的理解，并将在光学纳米分辨率成像和发射率和方向性控制中找到应用。为了实现这一点，我们开发了一系列新的技术的理论光学的双各向异性材料，包括二次折射率算子方法，适合于研究高k极化激元与有限折射率和显式表达式的特征矩阵在一般的双各向异性介质。本文介绍了各向异性均匀介质的电磁响应的空间分层方法，分析了其下伏的布洛赫波。我们相信，这里开发的形式主义可以为研究人员在各向异性和双各向异性介质的理论光学领域的未来有用。
2020-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Near-field imaging of surface-plasmon vortex-modes around a single elliptical nanohole in a gold film
利用SNOM技术直接观测了88 nm厚Au膜中单个椭圆纳米孔周围的表面等离激元涡旋模式，揭示了线偏振下由旋转对称性破缺诱导的携带轨道角动量的涡旋模式及其+1拓扑荷机制。
2019-02-18 physics.optics
Enhanced transmission through arrays of subwavelength holes in gold films coated by a finite dielectric layer
采用刚性全矢量三维时域有限差分方法，对亚波长孔阵列金膜的增强透射进行了理论研究。首先研究了空气孔形状对透射率的影响，确定了导致透射率增强的两种不同的共振：局域波导共振和周期性表面等离子体共振。计算结果表明，在感兴趣的波长范围内，局域波导谐振模式而不是周期性的金玻璃表面等离子体激元模式是传感的主要模式。虽然检测到的峰值是相当广泛的，位移不是太明显，我们强调的贡献，从本地化波导谐振模式，这可能开辟了新的方法来设计表面等离子体传感器。
2007-03-08 physics.optics
Thermo-modulational interband susceptibility and ultrafast temporal dynamics in nonlinear gold-based plasmonic devices
从第一性原理出发，我们从理论上模拟了金基等离子体激元器件的非线性时间动力学，这些器件是由其金属组分的加热引起的。在光学频率下，金的磁化率由第一布里渊区中X，L点周围的带间跃迁决定，热调制效应由导带中电子能量分布的费米拖尾引起。作为传导电子的光致加热的结果，光学极化率变得非线性。在本文中，我们描述，为我们所知的第一次，金的热调制非线性对金纳米线上引导的表面等离子体激元的传播的影响。我们引入了一个新的非线性类薛定谔方程来描述脉冲在这种纳米线中的传播，我们预测了延迟热响应引起的强烈光谱红移的出现。
2012-08-06 physics.optics physics.plasm-ph
Gold/Silica biochips: applications to Surface Plasmon Resonance and fluorescence quenching
我们报告金/二氧化硅生物芯片的低成本生物传感器设备。首先，利用表面等离子体共振（SPR）技术研究了二氧化硅表面的生物化学相互作用。其次，采用金/二氧化硅生物芯片来减少当荧光团接近金表面时发生的强猝灭。此外，二氧化硅样厚度的控制允许优化金属表面和荧光团之间的距离，以增强荧光信号。这些结果代表了朝向基于例如表面等离子体激元耦合发射（SPCE）技术的高灵敏度、特异性和低成本生物传感器的第一步。
2010-01-15 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
The Prevailing Role of Hotspots in Plasmon-Enhanced Sum-Frequency Generation Spectroscopy
通过调节可见光入射波长，系统研究了金纳米粒子表面非线性振动和频光谱的等离子体激元放大。十二硫醇涂层的金纳米粒子化学沉积在硅上的SFG光谱记录为20个可见波长。从实验测量中提取的硫醇甲基伸展的振动强度随着SFG过程的可见颜色而变化，并通过耦合到等离子体显示放大。由于增强是最大的橙红色区域，而不是在绿色中，从表面等离子体共振的偶极模型的预期，它主要是由于在粒子多聚体中创建的热点，尽管它们的表面密度低。
2019-11-01 physics.optics
Tunable plasmonic resonances in highly porous nano-bamboo Si-Au superlattice-type thin films
本文报道了利用掠射角沉积技术制备空间相干柱状等离子体纳米结构超晶格型薄膜的方法。硅和金的后续和重复沉积导致具有受控长度的纳米尺寸子柱。超晶格型柱类似于竹子结构，其中较小的金柱部分形成夹在较大的硅柱部分之间的结（“纳米竹子”）。我们进行了广义椭圆偏振光谱测量和有限元计算，以阐明高度多孔的纳米竹结构的强各向异性光学性质。发生强烈的本地化等离子体激元模式与位移模式让人想起一个黑暗的四极模式的金子柱附近观察。我们演示了通过改变纳米竹结构的几何形状在近红外光谱范围内调谐这种四极子模式频率。此外，耦合等离子体激元和带间跃迁模式分别发生在可见光和紫外光谱区域。我们阐明了一个例子的潜在用途的纳米竹结构作为一个高度多孔的等离子体传感器与光学读出灵敏度，以百万分之几的溶剂水平在水中。
2018-07-17 physics.optics
Real-Space Plasmon Imaging Reveals Modified Electronic Structure of Gold at the Monolayer Limit
CIC nanoGUNE BRTA；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Linköping University（林雪平大学）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；MAX IV Laboratory, Lund University（隆德大学 MAX IV 实验室）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基克，巴斯克科学基金会）；Facultad de Ciencias Químicas, Universidad del País Vasco UPV-EHU（巴斯克国立大学 UPV-EHU 理学院化学系）；Department of Electricity and Electronics, University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克国立大学 (UPV/EHU) 电力与电子工程系）
通过实空间等离子成像揭示单分子层金的电子结构，发现其等离子体极化子特性及Drude模型参数，证实其作为二维金属的特性。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Differential extinction of Vibrational Molecular Overtone Transitions with Gold Nanorods and Non-Trivial Surface Enhanced Near-IR Absorption (SENIRA)
本文首次研究金纳米棒等离激元与禁戒分子泛频跃迁的共振耦合，发现分子吸收增强与等离激元吸收抑制的非平凡相互作用可使探针分子差分消光提升数个数量级，为新型表面增强近红外吸收传感器奠定基础。
2019-04-13 physics.optics
Plasmonic nano-resonator enhanced one-photon luminescence from single gold nanorods
在实验中测量了单个金纳米棒的强斯托克斯和反斯托克斯单光子发光。结果表明，斯托克斯和反斯托克斯辐射的强度和偏振态具有很强的相关性。我们的实验观察发现了单根金纳米棒发光的相干过程。我们提出了一个理论模式，腔共振的概念的基础上，一致理解斯托克斯和反斯托克斯光致发光。我们的理论与我们所有的测量结果完全一致。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface Bloch waves in metamaterial and metal-dielectric superlattices
本文研究了电磁布洛赫波在由异向介质层和介质层交替形成的半无限周期结构中的性质。我们推导并分析了色散关系的TE和TM偏振的表面布洛赫模式的长波长限制，磁超材料与负折射和金属-介电等离子体超晶格。我们发现，在亚波长范围内的体模的特点是由三个不同的折射率（“三折射率”），而表面模式可以传播平行于布洛赫波矢，并沿超晶格和半无限电介质之间的界面。
2009-06-02 physics.optics
Plasmonic interaction of light with negative index and gold nano-checkerboards
负折射率材料（NRIM）可以产生独特的效果，例如由于折射的反向Snell-Descartes定律而在透镜处会聚。还已知NRIM能够支持用于光的两种偏振的大量表面等离子体激元状态，这是由NRIM的板实现的亚波长图像分辨率的原因。广义透镜定理为我们提供了一类空间变化的平板透镜，它满足将光学空间折叠到其自身上的对称性的先决条件。这个定理可以用变换光学的有力工具导出。这种互补介质的范例是由正负折射率的交替单元组成的棋盘，其代表非常奇异的情况，其中在拐角处的模式的局部密度被极大地增强。我们已经考虑了这种结构薄膜的几个理论和数值方面，包括满足广义透镜定理的NRIM多尺度棋盘的有限板，它们是强烈增强的电磁场的宿主。这种棋盘格可以映射到三维角透镜组成的半无限异构各向异性区域的空间，满足广义透镜定理使用变换光学。也可以设计互补介质的三维棋盘，唯一的限制是平面中相应的展开结构受到四色定理的约束。平面中的这些元表面中的一些显示出互补介质的薄桥，这进一步增强了它们的等离子体响应。由于等离子体激元金属模仿行为的NRIM在小的长度尺度，不透明的金膜结构在亚微米尺度上的棋盘格的方式，使用聚焦离子束技术制造和测量其散射光谱。
2011-02-18 physics.optics
Localized surface plasmons selectively coupled to resonant light in tubular microcavities
垂直金纳米间隙上创建的微腔和表面等离子体激元定位在纳米间隙的微腔支持的共振光之间的耦合进行了探索。光学轴向模式和局部表面等离子体激元的选择性耦合关键取决于金纳米间隙在微腔上的精确位置，这可以通过将特别设计的薄介质膜卷起成三维微管环形谐振器来方便地实现。基于微扰理论，用修正的准势模型解释了耦合现象。我们的工作揭示了耦合的表面等离子体共振局域在纳米尺度上的光共振限制在微管腔在微观尺度上，这意味着一个很有前途的策略，调查光-物质相互作用。
2016-04-06 physics.optics
Photoluminescence modulation of ZnO via coupling with the surface plasmon resonance of gold nanoparticles
在这封信中，我们研究了金纳米颗粒和氧化锌薄膜之间的耦合如何影响其发射特性。当ZnO/Au薄膜中含有不同厚度的Al 2 O3间隔层时，ZnO薄膜的发光强度发生变化，与理论预测一致。还使用激发源的偏振来控制发射特性。由于金纳米颗粒的表面等离子体共振，其发射特性取决于激发源的偏振。这些系统的光致发光各向异性表明，增强的光致发光可以通过耦合的发射从ZnO与表面等离子体共振的金纳米粒子。
2013-06-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Analog computing using reflective plasmonic metasurfaces
受最近对使用光和超表面的紧凑模拟计算的重新兴趣的激励（Silva，A.例如，Science 2014，343，160-163），我们提出了一种实现其的实用方法，其涉及由亚波长薄电介质间隔物和光学厚金膜顶上的阵列金纳米砖组成的反射超颖表面，这是一种支持间隙表面等离子体共振的配置。使用完善的数值例程，我们证明了这些元表面能够独立控制光的相位和振幅，并设计具有现实系统参数的微分器和积分器元表面。的原理证明实验的报告，随着一个高品质的穷人的积分元表面工作在800 nm的波长的成功实现。
2016-09-15 physics.optics
Simple Method for Large-Scale Fabrication of Plasmonic Structures
提出了一种新的无光刻、大规模激光写入纳米等离子体结构的方法。改变飞秒激光脉冲的能量和照射的金膜的厚度，可以改变金纳米颗粒的直径，而它们之间的距离可以通过激光扫描参数来改变。这种方法具有优势，在其简单性和多功能性的大多数以前证明的方法，而质量的结构是足够好的许多应用。特别是，共振光吸收/散射和表面增强拉曼散射已被证明对制造的纳米结构。
2015-05-12 physics.optics
Graphene-coated holey metal films: tunable molecular sensing by surface plasmon resonance
我们报道了在一个亚波长尺寸的多孔二维光栅中的表面等离子体共振的增强，该光栅是在由石墨烯片涂覆的金薄膜中钻出的。这种增强源于石墨烯中的载流子与金表面等离子体激元之间的耦合。主等离子体共振峰位于1.5微米左右。一个较低的限制金诱导的掺杂浓度的石墨烯的规定，这种架构的分子传感的兴趣也突出。
2013-05-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ad- and desorption of Rb atoms on a gold nanofilm measured by surface plasmon polaritons
由纳米结构表面附近的冷原子组成的混合量子系统有望为量子传感器的构建和量子信息开辟新的机会。为了设计这种定制的量子系统，碱金属原子与电介质和金属表面的相互作用是至关重要的，需要详细了解。在这里，我们提出了实时测量金纳米薄膜上的铷原子的吸附和解吸。表面等离子体激元（SPP）在金表面激发，并以相敏的方式检测。从SPP相的时间变化推断出金膜的铷覆盖率，其灵敏度优于单层的0.3%。将实验数据与Langmuir型吸附模型进行比较，得到了热脱附速率和粘附概率。此外，还观察和量化激光诱导解吸。
2010-06-15 physics.atom-ph physics.optics
