Influence of an electron-beam exposure on the surface plasmon resonance of gold nanoparticles
电子束成像是用于表征等离子体纳米结构的形态的常用技术。在成像过程中，电子束与腔室中的痕量有机材料相互作用，并在研究中的样品上产生众所周知的无定形碳层。在本文中，我们研究了这种碳吸附物对单个金纳米颗粒表面等离子体激元光谱位置的影响，作为电子暴露剂量的函数。我们找到了一个最佳的剂量，纳米粒子的等离子体响应不受成像过程的影响。最终出版物可在link.springer.com上获得
2013-11-12 cond-mat.mes-hall
Local Electron Beam Excitation and Substrate Effect on the Plasmonic Response of Single Gold Nanostars
我们在高分辨率扫描电子显微镜中进行阴极发光（CL）光谱和成像，以局部和选择性地激发和研究硅衬底上的多分支金纳米星的等离子体性质。这种方法使我们能够以几纳米的空间分辨率映射来自纳米星的光学态的局部密度。我们解决在空间和光谱域，不同的等离子体模式与纳米星。时域有限差分（FDTD）的数值模拟进行支持的实验观察。我们研究了衬底对这些形状复杂的纳米星的等离子体性质的影响。强大的CL-FDTD组合有助于我们了解基底对支化纳米颗粒等离子体响应的影响。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall
Giant circular dichroism of a molecule in a region of strong plasmon resonances between two neighboring gold nanocrystals
我们报道了插入等离子体热点的分子的巨圆二色性。天然存在的分子和生物分子通常在UV范围内具有CD信号，而等离子体纳米晶体在可见光谱区间内表现出强等离子体共振。因此，手性分子的激发和等离子体共振通常是非共振的。尽管如此，我们从理论上证明，它是可能的，以创建强增强的分子CD利用等离子体激元。这项任务是双重挑战，因为它需要在可见光区的分子CD的创建和增强。我们证明了这种效果的模型，其中包括一个手性分子和等离子体激元二聚体。等离子体CD的相关机制来自库仑相互作用，该相互作用在等离子体热点中被极大地放大。
2012-09-28 cond-mat.mes-hall
Plasmon-induced efficient hot carrier generation in graphene on gold ultrathin film with periodic array of holes: Ultrafast pump-probe spectroscopy
使用3.1 eV泵浦和相干白光探测（1.1至2.6 eV）的超快泵浦-探测反射率，我们表明，金纳米结构上的石墨烯表现出与有序晶格孔阵列的等离子体共振的强耦合，从而通过等离子体在石墨烯中注入高密度的热载流子。所研究的系统是单层石墨烯上的金薄膜与周期性排列的孔显示异常传输。并对有孔阵列和无孔阵列的金膜进行了比较。通过选择性地探测瞬态载流子动力学的光谱区域对应于等离子体共振，我们显示了有效的等离子体诱导的热载流子产生在石墨烯。我们还表明，由于高的电磁场强度在亚微米孔的边缘，快速的衰减时间（10 - 100 fs）和短的衰减长度（1 nm）的等离子体激元，一个高度受限的密度的热载流子（非常接近孔的边缘）产生的朗道阻尼的等离子体激元内的多孔金膜。观察到由于初始非均匀分布的热载流子远离空穴边缘的扩散对瞬态衰减动力学的贡献。我们的研究结果对于未来新型热载流子器件概念的应用具有重要意义，其中具有可调能量的热载流子可以在无缝连接的不同石墨烯区域中产生。
2019-12-08 cond-mat.mes-hall
Revealing Low-Radiative Modes of Nanoresonators with Internal Raman Scattering
揭示隐藏的非辐射（黑暗）的共振纳米结构使用光学方法，如暗场光谱往往成为一个复杂的问题，由于这些模式与远场辐射的弱耦合，而暗模式光谱的方法，例如阴极发光或弹性能量损失，并不总是方便使用。在这里，我们提出了一种方法，实验确定模式结构的纳米谐振器的基础上利用本征非相干拉曼散射。我们从理论上预测了这种方法的效率，并在实验上实现了具有520 cm^-1强拉曼线的硅纳米颗粒谐振器。用这种方法，我们研究了放置在金衬底上的硅纳米颗粒，并揭示了低辐射磁四极模的光谱位置，这是很难观察到与普通暗场光学光谱。
2019-05-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Second-harmonic generation from coupled plasmon modes in a single dimer of gold nanospheres
我们发现，由两个金纳米球制成的二聚体在飞秒光激发下具有显着的二次谐波产生效率。当两个纳米粒子尽可能接近接触时，对于给定的粒径和激发波长的可检测的非线性发射出现，如使用原子力显微镜的尖端原位控制和测量的。二次谐波信号的激发波长依赖性支持与来自二聚体间隙的辐射的耦合等离子体共振起源。这种纳米尺寸的光源可用于高分辨率的近场光学显微镜。
2011-09-05 cond-mat.mes-hall
Two-photon luminescence of single colloidal gold nanorods: revealing the origin of plasmon relaxation in small nanocrystals
结合偏振分辨双光子发光和同时获得的形貌，在单目标水平上研究了10 nm × 40 nm小尺寸胶体金纳米棒（GNR）的双光子发光.观察到TPL信号与纳米棒纵轴和入射波长的非常高的依赖性，证实了信号的等离子体起源，并指出了GNR和分子之间的类比的极限。TPL的光谱分析证明了两个发射带峰：可见光（与金能带结构直接相关）和红外。这两个频带被观察到随入射激发光束的正交变化，但表现出不同的偏振特性。单个GNR的最大双光子亮度被测量为比荧光素分子的双光子亮度高几百万。我们发现，在这些小的金纳米棒中观察到的重要的TPL结果从共振效应在激发和发射水平：在纵向表面等离子体共振（LSPR）的局部场增强的结果首先在增加的电子-空穴生成。电子-空穴对的进一步弛豫则主要导致GNR横向等离子体激元模式的激发及其随后的辐射弛豫。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall
Strong spatial and spectral localization of surface plasmons in individual randomly disordered gold nanosponges
多孔纳米海绵，具有10纳米尺寸的韧带的三维网络，最近出现作为等离子体增强光谱和（光）催化的有前途的基板。实验和理论工作表明，表面等离子体局域化在一些热点模式作为其不寻常的光学性质的物理起源，但到目前为止，这种热点的存在还没有得到证明。在这里，我们使用散射型扫描近场纳米光谱对单个金纳米海绵揭示空间和光谱限制模式与10纳米的本地化长度映射的本地光密度的状态。高品质因数的个别热点超过40证明。近场强度波动的统计分析揭示了在强局域化制度的等离子体。所观察到的场局部化和增强使得这种纳米海绵成为从非线性光学到强耦合物理学的各种应用的吸引人的平台。
2018-05-08 cond-mat.mes-hall
Femtosecond phase-resolved microscopy of plasmon dynamics in individual gold nanospheres
具有高空间和时间分辨率的单个金属纳米颗粒（NP）的选择性光学检测是一项具有挑战性的工作，但对于理解其光学响应及其在从嵌入式光电子和传感器到医学诊断和治疗的应用中的开发至关重要。然而，只有少数报告的超快泵浦探测光谱单个小金属纳米粒子的日期。在这里，我们展示了一种新的相位敏感四波混频（FWM）显微镜在外差检测解决的第一次超快变化的实部和虚部的介电函数的单个小（<40 nm）球形金纳米粒子。通过考虑带内和带间跃迁在表面等离子体共振的瞬态电子温度和密度的定量描述的结果。这种新的显微镜技术，即使在高度散射的环境中，也可以无背景检测复杂的磁化率变化，并可以很容易地应用于任何金属纳米结构。
2012-02-19 cond-mat.mes-hall
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
Transition metal impurity-induced generation of plasmonic collective modes in small gold clusters
利用含时密度泛函理论（TDDFT）方法研究了不同过渡金属（Ni，Rh，Fe）掺杂的金小分子链的光学性质.当原子数大于约10时，这种系统的光学吸收光谱表现出集体等离子体模式，并且当Au链掺杂有一些TM（Ni，Fe）原子时，该模式分裂成两个峰。我们将额外的峰与局部等离子体激元模式相关联，该模式对应于杂质原子的d轨道所产生的电势周围的电荷振荡。当TM原子的数量远小于Au原子的数量时，会发生这种效应。这种行为与较大的块状贵金属TM簇（半径$>$ 1nm）的情况相反，其中用TM原子掺杂不会导致任何附加模式的产生，并且通常导致对主等离子体激元峰的抑制。这种用过渡金属原子调节纳米系统光学性质的现象可以在纳米技术领域的许多实际应用中使用。
2011-09-05 cond-mat.mes-hall
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
Modal Analysis of photonic and plasmonic resonators
准简正模（QNM）在光子学中无处不在，并被广泛应用于各种应用中，但确定这些模式仍然是一项艰巨的任务。在这里，我们表明，通过利用麦克斯韦方程组的结构，可以有效地计算光子和等离子体纳米谐振器的QNM。麦克斯韦方程组的对称性允许通过Lanczos还原过程还原到小阶系统，通过该过程可以识别主导QNM。一个封闭形式的量子发射体的自发衰变（SD）率的降阶模型也得到了，它不需要一个先验的QNM扩展的字段。该模型是参数化的波长和字段扩展在主导QNM后验确定。我们证明和验证，QNM的开放谐振器和SD率的量子发射体的准确预测。
2019-10-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast resonant optical scattering from single gold nanorods: Large nonlinearities and plasmon saturation
我们测量了单个金纳米棒的非线性光学散射，这些纳米棒由超快激光脉冲激发，与它们的纵向等离子体激元模式共振。隔离单个棒消除了不均匀的加宽，并允许测量大的非线性，远大于纳米棒合奏。令人惊讶的是，超快的非线性可以完全归因于加热的传导电子，并没有表现出任何与相干等离子体激元振荡相关的响应。这表明了以前未观察到的强驱动等离子体激元的阻尼。
2006-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Plasmon-exciton Interactions in Gold-WSe2 Multilayer structures
本文在EELS和CL光谱背景下，理论研究金-WSe2多层结构中运动电子探测杂化激子-等离极化激元的相互作用，发现激子A和B均与表面等离极化激元强耦合导致CL发射抑制，为设计高效光电器件铺平道路。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Remote plasmon--induced heat transfer probed by the electronic transport of a gold nanowire
在本文中，我们表明，共振等离子体天线的光激发和扩散沿一个简单的玻璃/空气界面产生的热量干扰附近的导电元件的电子输运。通过探测金纳米线$R_{\rm nw}(T)$的温度依赖性电阻，我们定量分析了天线对激光的共振吸收的影响。我们发现，在纳米线处的温度上升引起的激光吸收的一个遥远的纳米粒子可能会超过一个直接照射的纳米线本身。我们还发现，一个全球性的温度校准低估了本地产生的热量的激光。通过数值模拟验证了由电阻变化推导出的温度与理论值的一致性。
2016-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Resonant Gold Nanoparticles Achieve Plasmon-Enhanced Pan-Microbial Pathogen Inactivation in the Shockwave Regime
不需要高温、反应性化合物或紫外线辐射的泛微生物灭活技术可以解决当前感染控制策略中的空白，并在生物技术行业中提供生物制剂的有效灭菌。在这里，我们证明了飞秒（fs）激光照射的共振金纳米粒子（NP）的条件下，允许电场介导的空化和冲击波的产生实现了有效的等离子体增强光子微生物病原体灭活。我们证明了这种NP增强的物理灭活方法对不同的病原体组有效，包括包膜和非包膜病毒，以及各种细菌和支原体。光子灭活是波长依赖性的，并且在不存在来自NP的等离子体增强的情况下，在800 nm处的近红外（NIR）中观察到可忽略的微生物灭活水平。这在添加共振等离子体纳米颗粒后发生变化，这提供了对病毒和细菌污染物的灭活的强烈增强。重要的是，等离子体增强的800 nm飞秒（fs）脉冲诱导的灭活对病原体具有选择性。在相同条件下，作为代表性生物制剂纳入的抗体未观察到可测量的损伤。
2018-11-28 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph
Thesis: Experimental exploration of gold semi-continuous films in the near- and far-field
金属纳米结构可以支持所谓的等离子体振荡（等离子体激元）。等离子体允许光的能量集中，其大小远低于光学已知的传统衍射极限。因此，等离子体允许在纳米级的新的光学应用过多。在这篇论文中，我们研究了半连续金薄膜（也称为渗滤薄膜）的光学和等离子体性质。这些薄膜由纳米尺度上复杂的曲折分形图案组成。它们是制造金属纳米结构的简单，快速和可扩展的方法。我们表明，尽管它们的整体几何形状非常复杂，但大部分薄膜的性质可以单独基于它们的强烈局部等离子体“热点”来理解-薄膜中只有几纳米的区域，其中光场增强了几千倍。此外，我们表明，这种薄膜可以用于增强金的双光子光致发光和白光连续产生。我们还表明，它是可能的，通过飞秒激光脉冲，写入信息到薄膜中，通过光热过程。这对于超密度信息存储和等离子体彩色激光打印具有潜在的应用。
2019-06-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
`Deterministic' quantum plasmonics
我们证明了“确定性”发射的传播量子表面等离子激元极化激元在自由选择的位置上的黄金等离子体插座。这是通过使用由具有两个氮空位色心占据的金刚石晶体制成的近场扫描光源作为等离子体激元发射器来实现的。我们的演示依赖于一个薄的均匀的金膜和近场光学显微镜的纳米结构的厚金膜的泄漏辐射显微镜。我们的工作为量子等离子体的未来基础研究和应用铺平了道路，这些研究和应用需要精确定位单等离子体源，并可能在等离子体和纳米光子学中开辟一个新的分支，即扫描量子等离子体。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Surface plasmon resonances of protein-conjugated gold nanoparticles on graphitic substrates
我们提出了理论计算的蛋白质包覆的金纳米粒子的石墨烯和石墨基板上的吸收特性。当基底远离纳米粒子时，数值计算结果表明，对于任意尺寸的金纳米粒子，利用Mie理论和吸收光谱可以定量地确定聚集在金表面的牛血清蛋白分子的数量.在蛋白质结合的金纳米颗粒附近的石墨基底的存在显著增强了纳米颗粒的表面等离子体共振的红移。我们的研究结果表明，石墨烯和石墨提供相同的吸收带时，纳米粒子和基板之间的距离是大的。但在较短距离处，石墨烯-颗粒系统的共振波长峰不同于石墨-颗粒系统的共振波长峰。此外，还研究了石墨烯的化学势对光谱的影响。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrical Control of Plasmon Resonance with Graphene
表面等离子体激元以其独特的能力将光集中到亚波长体积中，使得光子科学取得了巨大进步，从纳米天线和单分子拉曼散射到等离子体波导和超材料。在许多应用中，期望用电场原位控制表面等离子体共振。石墨烯以其独特的可调光学性质提供了与纳米结构集成以实现这种控制的理想材料。在这里，我们证明了在由混合石墨烯-金纳米棒结构组成的模型系统中等离子体共振的有效调制。在电选通时，石墨烯中的强光学跃迁可以被打开和关闭，这导致金纳米棒中等离子体共振的共振频率和品质因数两者的显著调制。石墨烯-纳米金属混合结构，例如石墨烯和金纳米棒的组合，为等离子体共振的电控制提供了一种通用且强大的方法。它为新型有源光学器件和深亚波长尺度的等离子体激元电路提供了希望。
2012-06-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Modal decomposition of localized plasmon on gold nanoparticles
本文在边界元方法中引入奇异值分解和准正则模式分解，将金纳米颗粒的局域表面等离激元光学响应分解为基本模式，以提升物理理解并辅助高效光与物质相互作用的设计。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Femtosecond nonlinear ultrasonics in gold probed with ultrashort surface plasmons
由超快时间尺度上的晶格振动引起的基本相互作用对于现代纳米科学和技术变得越来越重要。在太赫兹频率范围内和整个布里渊区的声学声子的物理性质的实验访问是至关重要的理解电和热传输固体及其化合物。在这里，我们报告的产生和非线性传播的巨型（1%）声应变脉冲的混合金/钴双层结构探测超快表面等离子体干涉。这种新技术允许任意超快声学瞬态的明确表征。在晶体金层中传播距离为100 nm之后，巨大的声脉冲已经经历了实质性的非线性整形。与Korteveg-de Vries模型的良好一致性表明，未来在室温下金属中纳米尺度的定量非线性飞秒太赫兹超声。
2012-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Photoluminescence from a gold nanotip in an accelerated reference frame
在同向加速参考系中研究了金纳米针尖的光致发光，该发光是由在弯曲锥形纳米针尖表面上传播的表面等离子体激元引起的。与表面增强拉曼散射（SERS）效应类似，表面等离子体激元与Unruh量子的非线性光学混合被认为增强了许多数量级。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectral tunability of a plasmonic antenna with a dielectric nanocrystal
我们表明，纳米长度尺度的电介质对象，如金刚石纳米管，在附近的金领结纳米天线的定位可以用来调谐等离子体激元模谱的线宽的顺序。我们进一步表明，在纳米级粗糙度的存在下，金的本征发光增强有效地耦合到等离子体激元模式，并进行相同的偏振各向异性。我们的研究结果有直接的影响腔量子电动力学相关的应用混合天线发射复合物。
2011-05-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantitative near-field characterization of surface plasmon polaritons on monocrystalline gold platelets
本文利用近场显微镜研究单晶金片上的表面等离极化激元，发现掠入射角能最佳分离探针激发的SPPs振幅与相位信号，并提出模型提取波长和传播长度，为可见光下极化激元的定量分析提供了新方法。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spatially Uniform and Defect-Tolerant Plasmonic Responses in 3D printed Gold Nanoparticle Assemblies
Paderborn University（帕德博恩大学）；Kumoh National Institute of Technology（龟尾国立科学技术院）；Gumi Electronics & Information Technology Research Institute（龟尾电子信息技术研究院）；Hallym University（韩国基督教大学）
通过弯月面引导组装制备三维金纳米颗粒柱，利用暗场散射和电磁模拟证明其等离激元响应具有空间均匀性和缺陷容忍性，并通过核-卫星结构实现组分可调的光学响应。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum plasmonics: second-order coherence of surface plasmons launched by quantum emitters into a metallic film
我们解决的问题，单表面等离子体激元的量子光源发射到扩展的金膜的二阶相干性。量子光源由扫描荧光纳米金刚石制成，拥有五个氮空位（NV）色心。通过使用一个专门设计的显微镜，结合近场光学与远场泄漏辐射显微镜在傅立叶空间和适应的空间滤波，我们发现，光的初始源的量子统计被保存后转换为表面等离子体激元和传播沿多晶金膜。
2012-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optimizing Gas Sensor Performance Using Bilayer Surface Plasmon System
本研究针对气体传感灵敏度提升问题，提出金银双层表面等离子体系统，通过数值计算与Kretschmann构型实验验证了其优于单一金薄膜的性能，同时指出银在金上构型存在腐蚀导致灵敏度下降的问题。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Determinant role of size-dependent electron relaxation processes in the nonlinear luminescence emission of resonantly excited gold nanorods
金纳米粒子（NP）的双光子发光（TPL）是热载流子激发的结果，NP的等离子体共振在等离子体增强吸收和等离子体增强发射中起着重要作用。然而，使得能够控制或优化NP非线性发光的确切参数仍然需要详细理解。在本文中，我们报告了单根金纳米棒的双光子激发光致发光，其表现出相同的纵横比（接近4），因此具有相同的等离子体共振，但体积V增加（707 <V< 160 103 nm 3，即棒直径在6和40 nm之间变化）。结合偏振分辨TPL和同时获得的形貌，在单目标水平上研究了大量胶体纳米棒的双光子发光强度。证明了非单调TPL变化，具有中间尺寸（直径约10纳米）的纳米棒表现出最高的TPL信号强度。提出了一个模型，同时考虑在NP和尺寸依赖的电子热化过程的局部场增强效应。边界元法（BEM）模拟被用来计算在横向和纵向等离子体共振场。一个很好的拟合的实验数据得到考虑在整个NP体积的领域的整合。
2019-08-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Manipulating Acoustic and Plasmonic Modes in Gold Nanostars
在这方面的贡献等离子体激元的边缘模式和呼吸声模式在金纳米星（AuNS）的实验证据。AuNS是在一个无表面活性剂，一步湿化学方法合成。AuNS的光学消光测量证实了局部表面等离子体共振（LSPRs）的存在，而扫描透射电子显微镜（STEM）中的电子能量损失谱（EELS）显示了LSPRs的空间分布，并揭示了声呼吸模式的存在。由于光学活性边缘偶极模式，在尖锐尖峰的顶点处产生的等离子体热点允许局部场、热电子注入的显著强度增强，并且因此可用于小蛋白质分子的尺寸检测。从纳米星的顶点观察到的呼吸模式被确定为受激暗模式-它们具有声学性质-并且可能起源于纳米结构的几何边界对表面等离子体的限制。这两种类型的模式的存在进行了验证，通过数值模拟。这两种模式都提供了设计基于AuNS的纳米等离子体天线的可能性，其可以使用两步分子检测过程提供关于生物分子的质量和极化率的信息。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Mechanism of hydrogen adsorption on gold nanoparticles and charge transfer probed by anisotropic surface plasmon resonance
通过在纳米颗粒中使用局部表面等离子体共振（LSPR），研究了氢在尺寸为10 nm量级的金纳米颗粒（NPs）上的吸附。通过在玻璃基板上倾斜角沉积获得的Au纳米颗粒形成的样品，由于依赖于光的偏振的两种不同的等离子体共振而显示出强烈的光学二向色性。这确保了使用透射各向异性光谱，一种灵敏的衍生光学技术，其允许在H吸附时测量小至0.02 nm的LSPR位移，这是常规等离子体方法无法获得的。测得的信号与纳米颗粒的面积成比例，这表明H原子在其小平面上扩散。从Au到H的负电荷转移被清楚地证明
2018-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Nonlinearity in the Dark: Broadband Terahertz Generation with Extremely High Efficiency
等离子体超材料和超表面为开发超越传统非线性材料限制的高性能太赫兹发射器和探测器提供了新的机会。然而，简单的元原子的二阶非线性应用遇到基本的权衡，在必要的对称性破缺和局部场的增强，由于辐射阻尼是固有的操作谐振模式，不能单独控制。在这里，我们提出了一个新的概念，消除了这种限制阻碍提高太赫兹产生效率的非线性超表面的基础上金属纳米谐振器。这是通过将在近场中局部驱动非线性纳米谐振器的谐振暗态超颖表面与特定的空间对称性相结合来实现的，该空间对称性使得纳米谐振器的辐射线性矩能够进行相消干涉，并且经由泵浦辐射到暗模式的同时电和磁临界耦合来实现完美的吸收。我们的建议允许消除线性辐射阻尼，同时保持建设性的干扰和有效的辐射的非线性组件。我们数值计算表明，一个巨大的二阶非线性极化率约千亿分之一m/V，一个订单的改善相比，以前报道的开口环谐振器超颖表面，相应地，2个数量级的增强太赫兹能量提取预期与我们的配置在相同的条件下。我们的研究提供了一个高效率可调非线性元器件的范例，并为革命性的太赫兹技术和光电纳米电路铺平了道路。
2019-01-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Graphene Induced Large Shift of Surface Plasmon Resonances of Gold Films: Effective Medium Theory for Atomically Thin Materials
尽管成功地将石墨烯建模为通过剥离或化学气相沉积（CVD）合成的0.34 nm厚的光学膜，但石墨烯诱导的金膜的表面等离子体共振（SPR）的位移仍然存在争议。在这里，我们通过开发一种清洁的CVD石墨烯转移方法并将Maxwell-Garnet有效介质理论（EMT）扩展到2D材料来解决这一争议。获得了0.24的SPR位移，并且它与其中褶皱石墨烯被处理为3-nm石墨烯/空气层状复合物的2D EMT很好地一致，与原子力显微镜测量的平均粗糙度一致。由于2D EMT的各向异性内置边界条件与石墨烯的光学各向异性兼容，因此石墨烯可以被建模为厚于0.34 nm的膜而不改变其光学性质;然而，其实际粗糙度，即，有效厚度将显著改变其对强面外场的响应，导致更大的SPR偏移。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Van der Waals Nanoantennas on Gold as Hosts for Hybrid Mie-Plasmonic Resonances
本研究构建金上WS$_2$范德华纳米天线混合系统，实现米氏共振与等离激元模式杂化，获得高达20倍品质因子提升及超腔模式，显著增强电场与Purcell因子，为纳米光子学和传感提供新可能。
2023-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Dark-Exciton-Mediated Fano Resonance from a Single Gold Nanostructure Deposited on Monolayer WS2 at Room Temperature
强空间限制和高度降低的介电屏蔽提供了具有强多体效应的单层过渡金属二硫属化物（TMDC），从而具有光学禁止的激子态（即，暗激子）。在这里，我们探索的相互作用的表面等离子体激元与暗激子的混合系统组成的堆叠的金纳米三角形（AuNTs）和单层WS 2。我们观察到一个狭窄的Fano共振时，混合系统被包围的水，我们属性的光谱Fano线宽变窄的暗K-K激子的等离子体增强衰变。我们的研究结果表明，单层WS 2中的暗激子可以强烈地改变混合等离子激元-激子系统中的Fano共振，并且可以用于新型光学传感器和有源纳米光子器件。
2019-01-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theoretical model for plasmonic photothermal response of gold nanostructures solutions
利用瞬态生物热方程和扩展的Mie理论研究了分散在水中的金核壳纳米粒子和纳米棒的光热效应。正确计算吸收截面是确定溶液温度升高的一个极其重要的里程碑。假设纳米结构随机且均匀地分布在溶液中。与以前的实验相比，我们的理论温度增加激光照射过程中提供，在各种系统中，既合理的定性和定量协议。这种方法可以是一个高度可靠的工具来预测光热效应在实验上未探索的结构。我们还验证了我们的方法，并讨论其局限性。
2017-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunable plasmons in atomically thin gold nanodisks
高速调制光的能力对于电信、信息处理和医学成像技术至关重要。这刺激了在可见光和近红外频率下掌握光电开关的强烈努力，尽管在集成架构中应对当前计算机速度仍然是一个重大挑战。作为部分成功，最近已经通过门控图案化石墨烯实现了中红外光调制。在这里，我们表明，原子级薄的贵金属纳米岛可以扩展光学调制到可见光和近红外光谱范围。我们发现薄金属纳米盘中的等离子体激元产生与相同直径的球形颗粒相似的吸收截面。使用实际水平的电掺杂，等离子体被移动了大约一半的宽度，从而导致光吸收的两倍变化。这些结果，我们证实了微观量子理论的光学响应，具有巨大的潜力的发展，电子可见光和近红外线调制的可集成，纳米器件。
2014-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Simulating Plasmon Resonances of Gold Nanoparticles with Bipyramidal Shapes by Boundary Element Methods
金纳米双吡咯（GNBs）是一类具有高度可调的、依赖于几何结构的光学性质的金属纳米颗粒，本文报道了其局域表面等离子体共振（LSPR）吸收特性的计算建模和精确模拟。GNB双锥模型与球形尖端在再现实验LSPR光谱表现最好，而与其他几何模型的比较提供了一个基本的理解的基础形状和尖端效应的光学性质的GNB。我们的研究结果表明，平均所有的几何参数确定的透射电子显微镜图像，以建立有代表性的GNBs模型的重要性。通过评估基于准静态近似的LSPR吸收光谱模拟的性能，我们提供了这种方法作为纳米颗粒尺寸的函数的适用范围，为基于GNB的纳米杂化系统中分子电子密度和金属纳米颗粒之间的耦合的理论研究铺平了道路，在生物成像，光学和纳米材料的设计中具有潜在的应用。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Near-infrared photothermal response of plasmonic gold-coated nanoparticles in tissues
我们提出了一种新的方法来了解金-硅核-壳纳米粒子注射到鸡组织在近红外激光照射下的时间依赖性升温过程。金纳米壳强烈吸收近红外辐射，并有效地将吸收的能量转化为热量。实验结果与基于生物传热的数值计算结果吻合较好。我们的工作改进了最近一项研究的分析[Richardson等人，Nano Lett. 9，1139（2009）]通过包括培养基灌注对温度升高的影响。理论分析也可用于估计纳米粒子在实验样品中的分布，并为新系统的温度分布提供相对准确的预测。这种方法将提供一种新颖的和可靠的工具，加快光热研究和设计国家的最先进的光热设备。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Coherent Control of Floquet-Mode Dressed Plasmon Polaritons
我们研究了周期性纳米结构上光激发的等离子体激元的相干特性。金颗粒耦合到一个单模光子波导，其表现出显着减少的传输源于派生的量子干涉。通过对Floquet修饰的极化激元的非平衡描述，我们证明了由于外部激光驱动的费米能级以上的金的带内跃迁的存在，光通过波导的传输发生了切换。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
