Nonreciprocal rotating power flow within plasmonic nanostructures
我们从理论上探讨了嵌入磁光材料中的亚波长等离子纳米结构内电磁场的非互易近区操纵的概念。我们推导出一个分析模型，预测一个强大的，磁光诱导的时间反演对称性破缺的局部等离子体共振拓扑对称结构。我们的等离子体激元激发的数值模拟揭示了相当大的近区功率流旋转在这样的混合纳米结构，表现出纳米非互易性。这可以被认为是在纳米尺度上调谐等离子现象的另一种机制。
2012-12-29 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
Ultrafast and Nanoscale Plasmonic Phenomena in Exfoliated Graphene Revealed by Infrared Pump-Probe Nanoscopy
抽运-探测光谱是探索基本激发、集体模式和能量转移过程的超快动力学的核心。通常使用传统的衍射限制光学进行，泵浦-探测实验固有地对局部化学、成分和电子不均匀性进行平均。在这里，我们规避这一缺陷，并介绍泵浦探测红外光谱与~20 nm的空间分辨率，远低于衍射极限，这是使用散射扫描近场光学显微镜（S-SNOM）完成。这种技术使我们能够在技术上显著的中红外（MIR）频率下研究SiO2上的剥离石墨烯单层，其中局部光学电导率通过经由s-SNOM尖端的表面等离子体激元的激发而变得实验上可访问。在近红外（NIR）频率下的光泵浦促使200飞秒（fs）时间尺度上的等离子体行为发生明显变化。泵诱导的，增强的等离子体响应的起源被确定为有效电子温度增加到几千开尔文，直接从与等离子体共振相关的Drude重量推导。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall
Nanoscale confinement of all-optical switching in TbFeCo using plasmonic antennas
在过渡金属-稀土合金GdFeCo 1 -5中首次观察到了飞秒激光脉冲引起的磁畴全光开关（AOS）现象;这一现象表明了光学控制磁性的潜力，可用于更快发展的未来磁纪录技术。由于在其他材料中发现了相同的效果，包括无RE磁性多层膜，AOS的技术潜力最近有所增加。然而，为了在技术上有意义，AOS必须与传统存储设备的位密度竞争，将光学切换的磁性区域限制在远低于衍射极限的尺寸。在这里，我们展示了可重复的和强大的全光开关的磁畴的53 nm大小的亚铁磁TbFeCo合金使用金等离子体天线结构。使用X射线共振全息成像在等离子体天线周围和下方对受限的纳米级磁反转进行成像。我们的研究结果表明，未来的AOS-based磁纪录技术的潜力。
2014-09-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Giant enhancement of silicon plasmonic SWIR photodetection using nanoscale self-organised metallic films
许多消费者技术和科学方法依赖于红外线的光电检测。我们报道了一个肖特基光电探测器工作在硅的带隙能量以下，通过热载流子注入从纳米金属吸收。我们的设计依赖于简单的CMOS兼容的“自下而上”的分形纳米结构铝膜的制造。由于纳米结构的分形性质，铝膜在宽波长范围内支持等离子体增强吸收。我们证明了两个数量级的改善响应度，噪声等效功率，和探测率相比，散装金属，在广泛的光谱和角度范围。我们把这归因于纳米分形几何的动量弛豫过程。具体来说，我们证明了量子效率的提高和结构参数，如周长表面比之间的直接联系。最后，我们的设备还可以用作体折射率传感器。我们的方法是一个有前途的候选人，未来的成本效益和强大的短波红外光电探测和传感应用。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Mode-matching in multiresonant plasmonic nanoantennas for enhanced second harmonic generation
在极其有限的体积中提升非线性频率转换仍然是纳米光学、纳米医学、生物传感和无背景生物传感中的关键挑战。为了这个目的，等离子体纳米结构中的场增强通常被利用来有效地补偿在纳米级处的相位匹配的缺乏。然而，二次谐波产生（SHG）被原子尺度下等离子体材料和纳米天线设计中的高度对称性强烈猝灭。在这里，我们设计了一个等离子体纳米天线缺乏轴对称性，表现出空间和频率模式重叠的激发和SHG波长。这些功能在单个器件中的有效组合允许获得前所未有的SHG转换效率。我们的研究结果揭示了在纳米尺度上优化SHG的新方法，为基于非线性等离子体平台的新型纳米级相干光源和分子传感器件铺平了道路。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nanoscale optical waveform control of strong-field photoemission
金属纳米结构的强场光电发射最近使基础性发现成为可能。在这里，我们提供的电场控制的电子在最接近的纳米尺度附近的等离子体纳米粒子的帮助下，几个周期的激光波形的理论演示。我们分析了等离子体共振对光电发射特性的影响，并表明只有非共振纳米粒子才能在真正的亚飞秒时间尺度上提供电子控制。
2014-05-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Energy-Resolved Femtosecond Hot Electron Dynamics in Single Plasmonic Nanoparticles
针对数十纳米金结构中热载流子飞秒动力学缺乏直接实验证据的问题，研究人员采用单颗粒时间-角度-能量分辨光发射光谱技术，首次直接测量了纳米金内热载流子寿命，发现10 nm颗粒可用于研究本征金属动力学。
2023-02-25 cond-mat.mes-hall
Control of plasmonic nanoantennas by reversible metal-insulator transition
纳米光子（纳米等离子体）结构限制，引导和集中在纳米尺度上的光。纳米光子学的发展关键取决于对这些现象的主动纳米控制。二氧化钒（VO 2）的绝缘体和金属相的局部控制将通过调制纳米光子结构的局部介电环境，使它们能够用作有源器件，从而开辟纳米光子学的应用领域。在这里，我们展示了动态可逆控制VO 2绝缘体到金属的过渡（IMT）本地的规模为15纳米或更小和控制的纳米天线，在近场观察到的第一次。利用偏振选择性近场成像技术，我们同时监测了VO 2中的IMT和金红外纳米天线上等离子体激元的变化。金属VO 2的结构化纳米畴局部地且可逆地将红外等离子体偶极天线转变为红外等离子体偶极天线。从根本上说，VO 2中的IMT可以在飞秒时间尺度上触发，以实现对光学现象的超快纳米级控制。这些独特的功能在主动纳米光子学中开辟了令人兴奋的新应用。
2015-04-10 cond-mat.mes-hall
Optical study of lithographically defined, subwavelength plasmonic wires and their coupling to embedded quantum emitters
我们提出了一个光学调查的表面等离子体激元传播沿纳米金线，光刻限定在GaAs衬底上。一个两轴共聚焦显微镜被用来执行空间和偏振分辨测量，以确认引导表面等离子体激元的长度范围从$5-20 μm$沿纳米线的横向尺寸只有$\approx 100 nm$。有限差分时域模拟用于证实我们的实验观察，并强调潜在的近端量子点发射器耦合到传播等离子体激元模式在这样的极端亚波长设备。我们的研究结果是基于半导体的集成等离子体和有源量子等离子体纳米系统，合并量子发射器与纳米等离子体元件的发展具有很强的相关性。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Near-field plasmonics for generation of phonon lasing in a thermal nanomachine
近场等离子体超材料（诸如纳米谐振器或换能器）的最新进展已经证明了产生高强度的局部场的能力，并且因此保持$10^1-10^2$ ~K/nm量级的相对大的纳米级热梯度。等离子体近场换能器（NFT）可以实现这样大的梯度，使得在声子介质内可实现布居反转。我们在此开发了一种热纳米机器，它由使用InGaAs量子点介质的纳米尺度声子激光器组成，其中NFT用作等离子体能量源。我们显示，按需，声子的产生，同时具有完全控制的声子激光介质。我们还证明了获得人口反转的光子跃迁系统中，如果一个选择的能力。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Extending exciton and trion lifetimes in MoSe$_{2}$ with a nanoscale plasmonic cavity
本文通过将 MoSe$_2$ 嵌入深亚波长 Fabry-Perot 银腔抑制面内偶极辐射复合，使激子与三激子 PL 线宽减小约 1 nm、寿命延长约 10 ps。
2025-07-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Plasmonics
量子等离子体是一个快速发展的研究领域，涉及光的量子特性及其与纳米级物质的相互作用的研究。在这里，表面等离子体激元-电磁激发耦合到金属-电介质界面上的电子电荷密度波或定位在金属纳米结构上-使光的限制范围远远低于传统光学。本文综述了表面等离子体激元量子特性的实验和理论研究的最新进展，它们在量子水平上控制光-物质相互作用的作用和潜在的应用。量子等离子体开辟了一个新的前沿，在表面等离子体的基础物理学和实现量子控制的设备，包括单光子源，晶体管和超紧凑的电路在纳米级的研究。
2013-12-24 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Revealing large-scale homogeneity and trace impurity sensitivity of GaAs nanoscale membranes
III-V族纳米结构有可能彻底改变光电子学和能量收集。为了使这成为现实，应该解决诸如可再现性和对缺陷的敏感性等关键问题。通过讨论分子束外延生长的GaAs纳米膜的光学性质，我们强调了几个功能，使他们更接近大规模的应用。无帽膜表现出非常高的光学质量，表示为非常窄的中性激子发射，允许分辨率的更复杂的激子结构的第一次。用AlGaAs壳层覆盖膜导致发射强度的强烈增加，但也导致激子峰的移位和加宽。这归因于壳中存在超出MBE级质量的杂质，表明这些结构对杂质存在的高度敏感性。最后，发射性能在亚微米和亚毫米尺度下是相同的，证明了这些结构用于大规模应用的潜力。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Plasmonic coupled-cavity system for enhancement of surface plasmon localization in plasmonic detectors
等离子体激元耦合腔系统由四分之一波长耦合器腔、谐振法布里-珀罗探测器纳米腔和非谐振反射器腔组成，用于增强等离子体激元探测器中表面等离子体激元的局部化。耦合器腔是基于传输线理论和波长缩放规则在光学制度的基础上设计的，而反射器腔是从非谐振腔结构来衰减等离子体波的传输。我们观察到强耦合的腔在模拟结果中，与86%的表面等离子体局域化实现的改善。等离子体激元耦合腔系统可以在纳米级光电探测器、传感器和各种等离子体激元电路器件的领域中找到有用的应用。
2013-12-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hot-electron dynamics in plasmonic nanostructures
本综述聚焦等离子体纳米结构中的热电子动力学，阐述其产生机制、理论与实验研究方法，以及相关效应在多领域的应用，为相关未来技术发展提供基础支撑。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Atomically imprinted graphene plasmonic cavities
范德华（vdW）材料中的等离子体激元有望成为下一代光子学的研究对象。在具有纳米尺度特征的腔和电路中确定性地压印高载流子密度的空间图案的能力是非线性纳米光子学和强光-物质相互作用的未来进展的基础。在这里，我们展示了一个一般的战略，以原子压印低损耗石墨烯等离子体结构，使用氧化激活的电荷转移（OCT）。我们用WSe $_2$的单层覆盖石墨烯，其随后被氧化成高功函数的WOx以激活电荷转移。纳米红外成像揭示了在WOx/石墨烯界面处的低损耗等离子体激元。我们插入WSe $_2$间隔，以精确地控制OCT诱导的载流子密度，并实现等离子体激元的近本征品质因数。最后，我们压印典型的等离子体腔表现出横向突变掺杂分布与个位数的纳米级精度通过可编程OCT。具体来说，我们展示了技术上有吸引力的，但难以捉摸的等离子体回音壁谐振器的基础上独立的石墨烯封装在WOx。我们的研究结果开辟了新的量子光子结构纳入二维材料的途径。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
On-chip excitation of single germanium-vacancies in nanodiamonds embedded in plasmonic waveguides
量子发射器在纳米级等离子体电路中的单片集成需要能够将光限制在远低于衍射极限的低损耗等离子体配置。我们展示了在芯片上远程激发纳米金刚石嵌入单量子发射器的等离子体模式的电介质脊顶部胶体银晶体。纳米金刚石被生产为包含单个锗空位（GeV）中心，提供适用于高度集成电路的明亮、光谱窄且稳定的单光子源。使用电子束光刻与氢硅倍半氧烷（HSQ）抗蚀剂，介电负载的表面等离子体激元波导（DLSPPWs）制造的单晶银板，以便包含那些被发现具有适当的单GeV中心的旋转铸造的纳米金刚石。低损耗等离子体配置使得532 nm泵浦激光能够在DLSPPW中在芯片上传播，并到达嵌入式纳米金刚石，其中包含单个GeV中心。远程GeV发射极由此被激发并耦合到空间受限的DLSPPW模式，由于约6倍的Purcell增强，约56%的耦合效率和约33 μm的传输长度，具有出色的品质因数180，揭示了我们的方法在芯片上实现纳米级功能量子器件的潜力。
2018-01-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Advances in ultrafast plasmonics
该综述探讨了超快等离激元学的现状与前景，涵盖了利用等离激元在纳米尺度上监测和控制超快光学与电子过程的方法、多功能应用及相对论领域的新进展。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Characterizing localized surface plasmons using electron energy-loss spectroscopy
电子能量损失谱（EELS）提供了一个窗口，查看纳米级的性能和过程。当在扫描透射电子显微镜中进行时，EELS可以同时呈现具有亚纳米空间分辨率的纳米级物体的图像，并将它们与$\sim10 - 100$ meV光谱分辨率的光谱信息相关联。因此，EELS是一个近乎完美的工具，用于理解单个和少粒子等离子体金属纳米粒子组装体的光学和电子特性，这在广泛的领域中是重要的。本文综述了基本等离子体激元和EELS理论的概述，并强调了最近几个值得注意的实验，涉及等离子体激元金属纳米粒子系统的电子束审讯。
2015-10-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference in Plasmonic Circuits
表面等离子激元（等离子激元）是光和金属-电介质界面处的自由电子等离子体的集体振荡的组合。这种相互作用允许光的亚波长限制，超过电介质结构固有的衍射极限。由此产生的电磁场更强，并且金属结构与光源或检测器之间的光学相互作用的强度可以增加。等离子体保持非经典光子统计，并保持纠缠等离子体辅助传输通过薄，图案化的金属膜或弱限制波导。对于量子应用来说，等离子体激元表现为不可区分的量子粒子是必不可少的。在这里，我们报告的量子干涉实验中的纳米等离子体电路组成的芯片上的等离子体分束器集成超导单光子探测器，以允许有效的单等离子体检测。我们通过观察Hong-Ou-Mandel干涉，一种标志性的非经典效应，这是基于线性光学的量子计算的基础，证明了不可区分的等离子体激元对之间的量子力学相互作用。我们的工作表明，将量子光学实验缩小到纳米尺度是可行的，为亚波长量子光网络提供了一条有前途的途径。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electronic Structure Shift of Deep Nanoscale Silicon by SiO$_2$- vs. Si$_3$N$_4$-Embedding as Alternative to Impurity Doping
传统的用于超大规模集成电路（ULSI）的深纳米级硅（dns-Si）的杂质掺杂在14 nm技术节点以下面临着严峻的挑战。本文从理论和实验上报道了一种新的基本效应，即dns-Si的电子结构经历了ca的能量偏移。1 eV作为SiO $_2$ -与Si $_3$ N $_4$ -嵌入几个单层（ML）的函数。来自dns-Si的特定于电介质的阴离子类型的界面电荷转移（ICT）是这种效应的核心，并且可以说嵌套在氧（O）和氮（N）相对于Si的量子化学性质中。我们调查的大小，这种能量偏移定义的电子结构的dns-Si的密度泛函理论（DFT），考虑界面取向，嵌入层厚度，和近似具有两个硅纳米晶体（NC），一个嵌入在SiO $_2$和其他在Si $_3$ N $_4$。利用同步辐射紫外光电子能谱学（UPS）技术，我们利用SiO $_2$ -和Si $_3$ N $_4$ -嵌入的Si单电池（NWells）来获得它们的顶价带态能量。这些结果证实了我们的理论研究结果，并衡量一个分析模型，预测最大的dns-Si尺寸的NC，纳米线（NWires）和N阱的能量偏移达到满量程，产生一个明确的偏好，电子或空穴作为多数载流子在dns-Si。我们的研究结果可以取代用于超低功率电子和ULSI的n/p型dns-Si的杂质掺杂，消除与掺杂剂相关的问题，如非弹性载流子散射，热电离，聚集，外扩散和缺陷产生。就多数载流子偏好而言，这些问…
2019-05-15 cond-mat.mes-hall
Tuning the Optical Properties of an MoSe$_2$ Monolayer Using Nanoscale Plasmonic Antennas
纳米等离子体激元系统与光学活性二维材料相结合，提供了有趣的机会，探索和控制极端的亚波长尺度接近激子玻尔半径的光-物质相互作用。在这里，我们提出了一个MoSe $_2$单层和个人光刻定义的金偶极子纳米天线具有子10 nm的饲料间隙之间的光-物质相互作用的室温和低温调查。通过逐步调谐纳米天线的大小，它们的偶极共振相对于近端MoSe $_2$单层中的A-激子跃迁进行调谐，从而实现$\sim 130\;\mathrm{meV}$的总调谐。对$> 100$结构进行的差分反射率测量揭示了激子和偶极模式之间的明显避免的交叉和激子-等离子体激元耦合常数$g= 55\;\mathrm{meV}$，表示跃迁能量的$g/(\hbarω_X)\geq3\%$。这使得我们的混合系统处于中间耦合状态，其中光谱表现出典型的Fano形状，表明明显的光物质耦合和显着的阻尼之间的相互作用。我们还展示了通过改变激发光的偏振来可编程地抑制偶极模式的耦合的光学响应的主动控制。我们进一步研究了出现的光学签名的单分子层定位在偶极纳米天线在$10\;\mathrm{K}$。我们的发现代表了实现基于2D材料的非线性光子器件的关键一步，具有低能量和超快性能的潜力。
2022-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Propagation of Strongly Hybridized Edge Modes in Plasmonic Waveguides
在我们的工作中，我们研究了纳米级混合等离子体波导中光模的传播。基于频域麦克斯韦方程组的模拟实现了三维混合模式的特性研究。我们的分析结果被应用于设计一个先进的混合波导有用的特性。这里演示了如何将两个边缘等离子体激元与波导模式耦合，以形成针对电光晶体管（调制器）领域应用进行良好调谐的混合波导。边缘等离子体激元的混合偏振态允许它们与水平偏振（TE）光学模式（这对于通常的表面等离子体激元是不可能的）耦合，并为偏振无关等离子体激元调制器开辟了道路。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electro-optical graphene plasmonic logic gates
通过外部栅极电压对石墨烯等离子体模式的多功能控制启发我们在中红外波长处设计高效的电光石墨烯等离子体逻辑门。我们表明，这些器件优于传统的光学逻辑门，因为前者具有截止态和干涉效应。此外，设计的六个基本逻辑门（即，NOR/AND，NAND/OR，XNOR/XOR）不仅在10 μm工作波长下实现了小于λ/28的超紧凑尺寸长度，而且最小消光比高达15 dB。这些石墨烯等离子体逻辑门是未来纳米级中红外光子集成电路的潜在构建块。
2014-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical Reading of Nanoscale Magnetic Bits in an Integrated Photonic Platform
提出一种集成混合等离激元–光子器件，利用V形金纳米天线和偏振旋转器实现磁赛道中纳米级垂直磁位元的PMOKE光学读取。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Manipulating optical signals at sub-wavelength scale by planar arrays of metallic nanospheres: Towards plasmonic interference devices
我们表明，干涉可以是全光开关和其他纳米等离子体干涉器件（PID）的工作原理。从理论上研究了两类平面等离子体波导的光学响应：弯曲链和Y型密集金属纳米球结构。我们研究对称的Y形阵列作为一个例子的全光开关，并证明，有效的相位和幅度敏感的控制输出信号可以实现由于干涉效应。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electron transport in nanoscale junctions with local anharmonic modes
我们研究了纳米结中的电子输运，其中量子点或分子上的电子与N态局部杂质、谐波（“Holstein”）模式或两态系统（“自旋”）相互作用。Anderson-Holstein模型和自旋-费米子模型这两个模型可以通过移位变换方便地变换成适合于隧穿矩阵元中微扰展开的形式。我们探讨的电流-电压特性的两个模型中的高温和弱的电子-金属耦合的限制，使用动力学速率方程的形式主义，考虑到平衡杂质的情况下，和不平衡的情况下。具体来说，我们表明，模拟的弗兰克-康登封锁物理是失踪的自旋费米子模型。我们通过考虑耗散自旋费米子模型的低温量子绝热极限来补充这项研究，其中具有快速隧穿电子和缓慢杂质。虽然安德森-荷尔斯泰因模型的平均场分析表明，非线性功能，双稳态和滞后可能会发展，这些影响是失踪的自旋费米子模型在平均场水平。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Gelation of Plasmonic Metal Oxide Nanocrystals by Polymer-Induced Depletion-Attractions
胶体纳米晶体（NCs）的GSTIM作为一种策略出现，以保持多尺度架构中固有的纳米级特性。然而，由于加工可变性，可用的凝胶化方法仍然难以可靠地控制纳米级光学现象，例如光致发光和局部表面等离子体共振（LSPR）。在这里，我们报告一种替代凝胶化方法的基础上物理NC间的相互作用：短程耗尽吸引平衡的远程静电排斥。后者是通过去除钝化锡掺杂氧化铟（ITO）NC的天然有机配体而建立的，而前者是通过与小聚乙二醇（PEG）链混合引入的。随着PEG浓度的增加，我们观察到具有两个有利的凝胶化窗口的重入相行为;第一个是由桥接效应引起的，而第二个是由于根据我们的统一理论模型预测的相行为的耗尽吸引力。基于X射线散射和高分辨率透射电子显微镜，NC在凝胶网络内保持离散。凝胶的红外光学响应反映了NC结构单元和网络结构，是ITO NC LSPR的特征，相邻NC之间具有耦合相互作用。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall
Ring-Like Solitons in Plasmonic Fiber Waveguide Composed of Metal-Dielectric Multilayers
我们设计了一种由纳米尺度同轴圆柱形金属-介质多层膜组成的等离子体光纤波导（PFW），并建立了相应的动力学方程，描述了介质层中克尔非线性的PFW中的传播模式。该物理过程与离散的矩阵非线性薛定谔方程相联系，在自散焦条件下，发现了可见光和近红外线的亚波长尺度的高限制环形孤子.此外，由于PFW的圆柱对称性，当增加输入光的强度时，可以进一步改善限制，这意味着环的宽度和半径都减小。
2011-09-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon-enhanced optical control of magnetism at the nanoscale via the inverse Faraday effect
本研究通过圆偏振飞秒激光激发金纳米盘产生局部磁场，利用逆法拉第效应实现了对相邻磁性薄膜磁化的超快纳米尺度光学控制，并发现偏离共振波长激发可避免多余加热，为纳米自旋电子器件的光驱动控制提供了新途径。
2023-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Surface-assisted carrier excitation in plasmonic nanostructure
我们提出了一个量子力学模型的表面辅助载流子激发光场在任意形状的等离子体纳米结构。我们推导出一个明确的表达式，在金属结构内的局部领域，表面吸收功率和表面散射率，确定附近的金属-电介质界面的载流子激发效率的增强。我们表明，表面散射是高度敏感的局部场极化，并可以纳入金属介电函数与声子和杂质散射。我们还表明，所获得的表面散射率描述的表面辅助等离子体衰减（朗道阻尼）的纳米结构大于非局域性尺度。我们的模型可以用于计算等离子体辅助的热载流子产生率在光电子学和光化学应用。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Magnetoplasmonics: current challenges and future opportunities
本文回顾了纳米级磁等离激元学的最新进展、挑战与未来机遇，探讨了在受限几何结构中融合磁性与等离激元以实现相互控制的新兴方向，并展望了中红外光驱动自旋电子学及新材料等前沿发展。
2022-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Shaping, imaging and controlling plasmonic interference fields at buried interfaces
以纳米（nm）和飞秒（fs）分辨率在掩埋界面处成膜和控制等离子体激元尚未实现，并且对于下一代等离子体激元/电子器件至关重要。在这项工作中，我们使用光来激发和形状的等离子体干涉图案在埋在纳米结构的薄膜中的金属-电介质界面。等离子体激元从光激发的纳米腔阵列中发射，其传播通过光子诱导近场电子显微镜（PINEM）拍摄。由此产生的电影直接捕捉等离子体动力学，允许量化它们的群速度约为0.3c，与我们的理论预测一致。此外，我们表明，光的偏振和纳米腔的设计可以定制形状瞬态等离子体光栅在纳米尺度。这些结果表明，动态成像与PINEM，铺平了道路的fs/nm可视化和先进的异质结构的等离子体场的控制的基础上的新型2D材料，如石墨烯，MoS $_2$，金属薄膜。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Predictability of localized plasmonic responses in nanoparticle assemblies
设计具有所需纳米光子特性的纳米结构是纳米光学和纳米光子学的关键任务。在这里，局部纳米粒子的几何形状和它们的等离子体激元响应之间的相关关系，建立使用编码器-解码器神经网络。在im 2spec网络中，通过将观察到的几何形状编码为少量潜变量，然后解码为等离子体光谱，建立局部粒子几何形状和局部光谱之间的相关关系;在spec 2 im网络中，这种关系被颠倒了。令人惊讶的是，这些减少的描述允许高准确性的预测的局部响应的基础上的几何形状的固定组合物和化学状态的表面。潜在的空间分布和相应的解码和最接近的（在潜在的空间）编码图像的分析产生洞察纳米粒子阵列中的等离子体相互作用的生成机制。最终，这种方法为确定可以产生最接近所需光谱的配置创建了一条路径，为纳米等离子体结构的随机设计铺平了道路。
2020-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization-Controlled Coherent Phonon Generation in Acousto-Plasmonic Metasurfaces
纳米级（GHz-THz频率）的声振动及其与电子，光子和其他激发的相互作用是物理学中新兴领域的核心：纳米声学。设计频率可调、易于集成到复杂系统中的双频声-声子换能器仍然是声纳米镜和声子激光器发展中的一个开放和具有挑战性的问题。在这里，我们展示了如何优化的等离子体超颖表面可以作为一个高频声子换能器。我们报告了由金纳米结构阵列组成的超颖表面中的泵浦-探测实验，揭示了这种阵列可以作为高效且可调谐的光子-声子换能器，对激发速率和激光偏振具有很强的光谱依赖性。我们期望我们的工作是基于等离子体纳米结构的声子超表面工程的起点。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
