Nonlocal effects: relevance for the spontaneous emission rates of quantum emitters coupled to plasmonic structures
在非局域流体动力学模型下，研究了等离子体二聚体附近偶极发射体的自发发射率。由于量子发射体在金属纳米粒子的直接环境中探测其电子结构，因此必须使用非定域模型。与当地计算相比，排放率显著降低。如果发射器位于靠近尖锐边缘的位置，则这种影响最为显著。我们建议在实验可行的配置中使用量子发射器来测试非局域效应。
2014-10-15 physics.optics
Metallic nanorings for broadband, enhanced extraction of light from solid-state emitters
我们报告的高折射率材料中嵌入的固态光源发出的光的提取增加。这是通过利用沉积在样品表面上并以单个发射器为中心的亚微米金属环的局部透镜效应来实现的。我们表明，InAs/GaAs单量子点线到自由空间的光的强度高达20倍的增强。这种器件本质上是宽带的，因此与任何种类的固态光源兼容。我们预见通过可扩展的技术，如纳米压印，金属环的制造，以及它们的实施，以改善从固态光源的经典和量子光的发射。此外，在增加器件的亮度的同时，金属环还可以用作用于载流子注入或波长调谐的电场的局部施加的顶部接触。
2017-04-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Ultrabroadband single-cycle terahertz pulses with peak fields of 300 kV cm$^{-1}$ from a metallic spintronic emitter
为了探索金属自旋电子薄膜叠层作为强和宽带太赫兹电磁场的来源的能力，我们激发W/CoFeB/Pt三层的大面积玻璃基板（直径为7.5厘米）的飞秒激光脉冲（能量5.5 mJ，持续时间40 fs，波长800 nm）。在聚焦之后，所发射的太赫兹脉冲被测量为具有230 fs的持续时间、300 kV cm $^{-1}$的峰值场和5 nJ的能量。特别是，波形表现出从1到10太赫兹在10%的幅度最大值的无间隙频谱，从而促进在这个难以达到的频率范围内和亚皮秒时间尺度上对物质的非线性控制。
2017-03-29 cond-mat.mtrl-sci 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
Nanostructure-induced distortion in single-emitter microscopy
单发射极显微镜已经成为一种很有前途的纳米结构成像方法。该技术使用发射器远场辐射图案的质心位置来推断其位置，其精度远低于衍射极限。然而，由高介电材料（如贵金属）组成的纳米结构可能会扭曲远场辐射图案。纳米颗粒还表现出更复杂的畸变范围，因为除了引入高介电表面之外，它们还充当有效的散射体。因此，单发射极显微镜中纳米颗粒的畸变效应仍然知之甚少。在这里，我们证明了金属纳米颗粒可以显着扭曲的单发射成像的准确性在超过300 nm的距离。我们使用单个量子点来探测金属纳米颗粒引起的成像失真的大小和方向，并表明量子点的衍射斑点可以移位超过35 nm。发射器的质心位置通常远离纳米颗粒位置移动，这与纳米颗粒是将发射器的衍射斑点拉向其中心的散射物体的传统知识相矛盾。这些结果表明，介电失真的发射模式占主导地位的散射。我们还表明，通过监测的量子点衍射点的变形，我们可以获得高分辨率的纳米粒子的空间图像，提供了一种新的方法进行高精度，亚衍射空间成像。这些结果提供了一个更好的理解发射器和纳米结构之间的复杂的近场耦合，并开辟了新的机会，以更高的精度进行超分辨率显微镜。
2016-05-13 physics.optics
Orientation-dependent spontaneous emission rates of a two-level quantum emitter in any nanophotonic environment
我们从理论上研究了嵌入在现实系统中的二能级量子发射体的自发发射率：靠近镜子，靠近等离子体球，或在3D光子带隙晶体。在恒定的频率和位置，我们发现惊人的（高达$10^{2}\times$）变化的发射率通过改变跃迁偶极矩的方向。我们提出了一个一般的表示率与方向，只调用对称性的格林函数。伴随的三维几何表面提供了更多的洞察力，在如何增强（或抑制）的首选方向取决于发射器的频率和位置，并在最佳策略，积极切换发射率通过控制定向偶极子。
2009-12-07 physics.optics
Transfer of arbitrary quantum emitter states to near-field photon superpositions in nanocavities
我们提出了一种方法来分析特定的光子腔设计的量子发射器和近场光子腔模式的任意叠加态之间的信息交换的适用性。作为说明性示例，我们考虑嵌入在“L3”和“H1”光子晶体腔中的量子点发射器是否能够将自旋叠加态转移到受限光子叠加态以用于量子信息转移。使用一个已建立的并矢格林函数（DGF）分析，我们描述的方法来计算耦合到任意的量子发射器的位置和方向使用修改后的局域态密度（LDOS）使用数值时域有限差分（FDTD）模拟计算。我们发现，虽然L3腔不支持叠加态，但H1腔的双简并支持两个正交模的叠加态，这两个正交模可以被描述为庞加莱球上的态。提出了一种综合分析任意发射极位置和方向的受限叠加态的方法。
2012-09-07 physics.optics
Fano resonances and fluorescence enhancement of a dipole emitter near a plasmonic nanoshell
基于Lorenz-Mie理论，我们解析地研究了等离子体纳米壳层附近单个光偶极发射体的自发发射。我们发现，由于光发射体和球之间的耦合的荧光增强可以通过核壳纳米球的纵横比和量子发射体与其表面之间的距离来调节。特别是，我们证明了荧光强度的增强和淬灭都与近场和远场相互作用引起的等离子体Fano共振有关。这些Fano共振具有不对称参数，其符号取决于偶极子相对于球形纳米壳的取向。我们还表明，如果原子偶极子是切向纳米壳层取向，相互作用表现出鞍点的近场能量流。这导致在近场中的洛伦兹荧光增强响应和在远场中的法诺线形。这种相互作用的签名可能有感兴趣的应用程序，用于感测的存在和方向的光发射器在靠近等离子体纳米壳。
2017-10-31 physics.optics
Distance dependent interaction between a single emitter and a single dielectric nanoparticle using DNA origami
本文利用DNA折纸技术在单分子水平上研究硅纳米粒子与有机荧光团的距离依赖相互作用，发现介电纳米天线可在短距离内显著改变衰减速率并保持高量子产率，展示了其优于金属天线的性能。
2025-05-06 physics.optics
Comparative study of plasmonic antennas for strong coupling and quantum nonlinearities with single emitters
在各种量子光学应用的背景下，实现单个量子发射器（QE）与光学腔之间的强耦合是至关重要的。虽然已经在许多配置中报道了耦合到高Q衍射极限腔的单量子发射器的拉比分裂，但是用等离子体纳米结构实现单发射器拉比分裂仍然是难以捉摸的。在这里，我们建立了一个单一的QE和等离子体纳米腔之间的强耦合的分析条件，并将其应用于研究各种等离子体的安排，使拉比分裂。我们研究数值的光学响应和由此产生的拉比分裂金属纳米结构，如蝴蝶结纳米天线，纳米球二聚体和纳米球的表面上，并找到最佳的几何形状出现的强耦合制度与单一的QE。我们还提供了一个主方程的方法来显示一个单一的量化宽松的银蝴蝶结纳米天线的间隙中的饱和。我们的研究结果将有助于实现现实的量子等离子体纳米系统涉及单一的QE。
2018-03-13 physics.optics
Electrodynamic coupling of electric dipole emitters to a fluctuating mode density within a nano-cavity
我们研究了旋转扩散对荧光染料分子（振荡电偶极子）与可调平面金属纳米腔的电动耦合的影响。分子的快速旋转扩散导致电磁场沿着分子的偶极轴的快速波动的模式密度，与固定偶极取向的相反限制相比，这显著地改变了它们与场的耦合。我们推导出一个理论处理的问题，目前的实验结果罗丹明6G分子在空腔中充满了低粘度和高粘度的液体。所导出的理论和给出的实验方法是确定荧光绝对量子产额的有力工具。
2012-03-13 physics.optics
Maximal Raman enhancement factor (EF) calculations for hot spots at two metallic spheres
描述了两个半径为R的金属球与沿对称z方向极化的外部电磁场之间的相互作用。给出了双球坐标下拉普拉斯方程的解。热点是在两个球面之间的最短距离相对于它们的半径很小的条件下得到的。边界条件的应用，假设非常大的实际负值的金属球的介电常数是有效的原子，如在某些频率的AG或Au。在这些条件下，EM场相对于入射EM场被放大许多数量级。最大拉曼增强因子（EF）的分析结果作为各种参数的函数。本研究可应用于表面增强拉曼光谱（SERS）和双光子诱导照明（TPI-PL），其中放大率与入射电磁场的四次方成正比。
2022-05-28 physics.optics physics.plasm-ph
Measuring the mode volume of plasmonic nanocavities using coupled optical emitters
金属光学系统可以将光限制在深亚波长尺寸，但验证这些长度尺度下的限制水平通常需要专门的技术和设备来探测结构的近场。利用腔模本身作为探测腔特性的灵敏探针，对金属基光腔的约束进行了实验测量。通过使用原子层沉积用亚nm厚度的共形电介质层扰动腔模式，我们发现模式的指数衰减长度小于自由空间波长（λ）的5%，模式体积为λ^3/1000量级。这些结果为金属基光学腔的深亚波长限制能力提供了实验证实。
2012-07-04 physics.optics
Analysis of a multi-mode plasmonic nano-laser with an inhomogeneous distribution of molecular emitters
推广Lamb的约化密度矩阵激光理论，分析了由金球和许多染料分子组成的等离子体纳米激光器中的非均匀分子耦合和模式关联。分子的不均匀性是通过模拟它们在球体周围的随机分布来解释的。我们的分析表明，为了获得激光，我们必须采用大量的强驱动分子来补偿等离子体激元模式的强阻尼。然而，紧凑的分子排列可以导致分子能量偏移，从而减少等离子体激元模式的激发，并最终表明任何特定系统的等离子体激元激发的最大极限。
2017-04-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Plasmonic Quantum Yield Enhancement of a Single Molecule Near a Nanoegg
我们调查的偶极有源模式的辐射衰减率和量子产率的nanoegg附近的激发分子通过模式混合的偶极模式与高阶表面等离子体模式的nanoegg形成的影响。的Purcell因子，由发射器的功率耗散率，天线效率的nanoegg，以及量子产率的增强的发射器，使用准静态近似和辐射的半经典理论，以下Gersten-Nitzan和福特-韦伯的方法进行了研究。与同心纳米壳相比，我们发现介电核-金属壳纳米蛋是一种更有效的等离子体纳米天线，用于增强单个发射器的辐射衰减速率。发现发射体的量子产率在纳米壳附近更增强，而其发射速率在纳米蛋附近更增强。
2020-02-21 physics.optics
Strongly localized plasmon oscillations in a cluster of two metallic nanospheres and their influence on spontaneous emission of an atom
从理论上研究了双金属纳米球团簇中的等离子体激元振荡。特别注意的情况下，几乎接触领域。在这种情况下，不同对称性的等离子体激元振荡的光谱已被发现的简单的解析表达式。发现了一种新的等离子体激元振荡，这种振荡强烈地局限于球之间，并且在球分离时完全消失。发现等离子体激元振荡有一个显着的影响光学性质的原子之间的球。
2006-06-27 physics.chem-ph physics.optics
Terahertz imaging system with on-chip superconducting Josephson plasma emitters for nondestructive testing
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（产业技术综合研究所）；James Watt School of Engineering, University of Glasgow（格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院）；Faculty of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba（筑波大学理工学群）
本文提出一种基于芯片内超导约瑟夫森等离子发射器的太赫兹成像系统，用于非破坏性检测隐藏的金属手术刀、软盘、蒲公英叶子和猪肉片，展示了其在安全、医疗、材料等领域的应用潜力。
2023-05-24 cond-mat.supr-con physics.app-ph physics.optics
Evaluation of Moderate Refractive Index Nanoantennas for Enhancing the Photoluminescence Signal of Quantum Dots
本研究系统对比金属、高/中等折射率介电纳米结构对可见光波段CdSe/ZnS单量子点激发与发射的优化效果，发现中等折射率结构可增强光致发光，而金属-高折射率混合结构的强度增强和Purcell因子最优，为单光子源开发提供参考。
2024-09-16 physics.optics
Surface Plasmon-Coupled Enhanced Transmission
对于小于10 nm的距离，从量子发射器到附近的金属表面发生总能量转移，产生本质上是等离子体的倏逝表面波。当研究支撑在光学致密衬底（例如具有氮空位中心的金刚石）上的金属纳米孔时，对于距孔径小于10 nm的偶极距离，优先发生从金刚石衬底朝向空气的散射。此外，增强偶极子的辐射衰减率时，观察到的孔径的共振匹配的发射器波长。一个发射器和附近的谐振孔径之间的关系示出的是，作为施主和受体的空穴作为发射器的谐振能量转移。结合优先散射行为，这导致了所提出的器件在透射模式下操作，消除了对落射照明技术的需要，并且在收集周期中比空气覆盖层光学上更密集，因此使设计更简单并且更适合于小型化。提出了一种表面光栅的设计准则，即光栅的周期与表面等离子体激元的波长相差很大。所提出的设备的响应进一步研究相对于氮空位的位置和其偶极取向的变化，以确定金刚石的晶面的设备的性能最大化。
2019-07-13 physics.optics
Cloaking dielectric spherical objects by a shell of metallic nanoparticles
我们表明，介电球体可以被非晶排列的金属纳米颗粒的外壳所掩盖。球壳是一种人工介质，具有可调的有效特性，可以调整，使得球壳和球的散射信号几乎相互抵消。我们提供了一个分析模型的斗篷设计，并证明数字斗篷按要求操作。我们表明，超过70%的球的散射信号可以被抑制在设计波长。公开了当与其它实施方式相比时这种斗篷的优点和缺点。
2011-02-17 cond-mat.other physics.optics
Few-mode Field Quantization for Multiple Emitters
使用纳米光子结构控制几个量子发射器之间的相互作用对于量子技术应用具有很大的希望。然而，复杂的纳米结构的这种过程的理论描述是一个非常苛刻的任务，因为电磁（EM）模式在原则上是由一个高维连续描述。我们在这里介绍一种方法，允许通过一个“最小”数量的离散模式的量化描述的完整的EM场。这扩展了先前在[Medina等人，物理修订信函126，093601（2021）]的情况，而不对发射极能级结构或偶极算子进行任何限制。我们说明了我们的方法的电源的模型系统由三个发射器放置在不同的位置内的metaldielectric光子结构由金属二聚体嵌入在介电纳米球。这种方法的低计算需求使其适合于研究各种参数的动力学。我们发现，发射器之间的激发转移是高度敏感的混合光子等离子体激元模式的属性，展示了这种结构的潜力，实现控制发射器的相互作用。
2021-12-20 physics.optics quant-ph
Spontaneous emission and collection efficiency enhancement of single emitters in diamond via plasmonic cavities and gratings
我们展示了一种基于等离子体孔径和光栅的方法，以提高金刚石中单个NV中心的辐射衰减率，同时提高其收集效率。我们的结构是基于金属谐振器周围的亚波长金刚石纳米柱与银膜，这可以提高嵌入的NV中心的自发发射率形成。然而，由于表面等离子体激元的损失和金刚石-空气界面处的反射，发射光子的收集效率仍然很低。在这项工作中，我们将光栅结构纳入等离子体腔系统，以减轻光子损失到这些通道。
2013-08-02 physics.optics quant-ph
Optically Thin Metallic Films for High-radiative-efficiency Plasmonics
等离子体激元技术使光的深亚波长集中成为可能，并且对于基础研究以及实际应用已经变得重要。等离子体激元的两个主要现有平台是金属纳米颗粒和金属膜。金属纳米颗粒允许有效耦合到远场辐射，但它们的合成通常导致材料质量差。金属薄膜提供了高质量的材料，但由于与自由空间的大动量失配，它们与辐射的耦合通常会受到危害。在这里，我们提出并从理论上研究光学薄金属薄膜作为一个理想的平台，高辐射效率的等离子体。对于远场散射，添加薄的高质量金属衬底能够实现更高的品质因数，同时保持纳米颗粒提供的定位和可调谐性。对于近场自发发射，高质量或非高质量的薄金属衬底极大地改善了发射器环境与传播表面等离子体之间的场重叠，从而即使在间隙尺寸消失（3 $\sim$ 5 nm）时也能够实现高Purcell（总增强> $10^4$）、高量子产率（> 50%）自发发射。该增强具有几乎空间独立的效率，并且不遭受通常存在于先前结构中的淬灭效应。
2016-06-14 physics.optics
Broadband, efficient extraction of quantum light by a photonic device comprised of a metallic nano-ring and a gold back reflector
为了在应用中实现基于量子发射器的量子光源，期望提高单光子的提取效率。特别是控制发射的方向性和立体角是关键参数，例如，将单光子耦合到光纤中并将量子光中编码的信息长距离发送，用于量子通信应用。此外，量子发射体的辐射行为的基础研究，包括相干性和闪烁的研究，受益于这种改进的光子收集。通过Sttranski-Krastanov技术生长的量子点已经被证明是明亮、相干、不可区分的量子光发射的良好候选者。然而，与这些量子光源相关的挑战之一源于这样一个事实：发射波长可以从一个发射器到另一个发射器而变化。为此，不依赖于高品质因数光学腔的宽带光提取器将是期望的，使得不需要在量子点发射波长和用于增加光提取的谐振器之间进行调谐。在这里，我们表明，金属纳米环与金背反射器相结合，增加了单光子的收集效率，我们研究了量子点在空间上随机分布在纳米环内时，这种效果的统计。当比较具有金背反射器的设备中纳米环内外的发射器时，我们显示亮度平均增加约7.5倍，我们测量到每秒超过7 x 10^6个光子的计数率和高达85%+/-1%的单光子纯度。这些结果是实现用于量子通信应用的可扩展、宽带、易于制造的量子光源的重要步骤。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Fourier finite element modeling of light emission in waveguides: 2.5-dimensional FEM approach
我们提出了一个傅立叶有限元模拟耦合到无限长波导的偶极发射器的光发射。由于平移对称性，三维（3D）耦合波导-发射器系统可以分解成一系列独立的2D问题（2.5D），这降低了计算成本。此外，与其3D对应物相比，简化的2D问题可以非常准确。我们的方法可以精确地量化的总发射率，以及发射率的分数到不同的模式通道的波导具有任意的横截面。我们比较了我们的方法与并矢格林函数的单模金属纳米线的光发射，这产生了一个很好的协议。这种方法适用于多模波导，以及多芯波导。我们进一步表明，我们的方法具有充分的能力，包括偶极子的方向，如图所示，通过旋转偶极子，这导致单向激发的导模。这里提出的2.5D有限元方法（FEM）可以应用于各种波导，因此它对于纳米结构中的单光子单发射器接口以及涉及耦合波导发射器的其他场景是有用的。
2015-11-29 physics.optics
Quantum emitter dipole-dipole interactions in nanoplasmonic systems
我们引入了一个广义的Dicke-like模型来描述与单个玻色子模耦合的二能级系统。此外，两能级系统通过直接偶极-偶极相互作用相互作用。我们将该模型应用到染料分子的合奏耦合到金属纳米粒子中的等离子体激元激发，并研究如何偶极-偶极相互作用和构型随机性引入到系统中影响的能谱。比较我们的模型得到的系统本征能与光的光谱从多重散射模拟，我们提出了一种方法来识别我们的模型中的暗模式。最后，我们进行参数扫描，以确定系统的标度特性，并分类的偶极-偶极相互作用可以有显着影响的参数空间的区域。
2016-09-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Integrated and Spectrally Selective Thermal Emitters Enabled by Layered Metamaterials
亚波长尺度的光-物质相互作用的纳米光子工程允许与传统热发射器根本不同的热辐射，并为各种热光子应用提供了令人兴奋的机会。我们提出了一种新的集成和电控热发射器，利用分层超材料与光刻免费和介电/金属纳米层。我们从理论上和实验上证明，所提出的概念可以创建一个强大的光子带隙在可见光区，并允许在红外波长小的阻抗失配，这引起了显着增强的发射率在宽红外波长的1.4-14微米的光学功能，以及有效地抑制在可见光区的发射率。电驱动超材料器件在高达~800 K的温度下具有光学和热稳定性，电光转换效率达到~ 30%。我们相信，所提出的高效热发射器将为各种热光子应用的集成红外线源平台铺平道路，特别是为成本效益高、紧凑、低眩光和节能的红外加热提供了一种新的替代方案。
2020-08-28 physics.app-ph physics.optics
Spectrally-Selective Vanadium Dioxide Based Tunable Metafilm Emitter for Dynamic Radiative Cooling
动态辐射冷却与可变发射功率的实验表明，在这项研究中的波长选择性可调元膜发射器，它由一个不透明的铝膜，溅射硅间隔，和热致变色二氧化钒（VO 2）层通过炉氧化方法制造。温度依赖的光谱发射率，实验获得的光谱反射率测量，清楚地显示了一个明显的发射峰约10 μ m波长时，VO 2经历了绝缘体到金属相变附近65 C。可调金属膜发射器实现了显着的总发射度从室温下的0.14增加到100 ℃下的0.6。基于薄膜光学的理论模型表明，高温下的发射增强是通过与金属VO 2薄膜的法布里-珀罗腔共振实现的。此外，进行了基于量热的热真空实验，并在高于相变温度的温度下实验证明了所制造的可调元膜样品的增强的热发射，与黑色、铝和掺杂硅样品相比，其发射率在室温附近变化不大。所开发的可调元膜发射器在中红外具有可变的光谱选择性发射率，为地球和地外动态辐射冷却应用带来了巨大的希望。
2020-05-13 physics.app-ph physics.optics
Surface plasmon polaritons and surface phonon polaritons on metallic and semiconducting spheres: Exact and semiclassical descriptions
在复角动量方法的框架下，研究了电磁场与非吸收或吸收色散球的相互作用。我们假设球体的介电函数呈现出类似德鲁德行为或离子晶体行为，模拟金属和半导体材料。我们更特别强调和解释的修改引起的共振光谱的吸收。我们证明了“共振表面极化激元模式”是由一个独特的表面波产生的，即，表面（等离子体或声子）极化激元，靠近球体表面传播。该表面极化激元对应于球体的S矩阵的电部分（TM）的特定Regge极点。从相关的Regge轨迹，我们可以构造半经典的谐振表面极化激元模式，可以被认为是Breit-Wigner型共振的复频率的频谱。此外，考虑到斯托克斯现象，我们导出了表面极化激元Regge极点在复角动量平面中位置的渐近表达式。然后，我们半经典地描述了表面极化激元，并提供了其色散关系的解析表达式和阻尼的非吸收和吸收的情况下。在这些解析表达式中，我们更具体地展示了与吸收直接相关的孤立项。最后，我们解释了为什么光子球系统可以被认为是一个人工原子（一个“等离子体原子”或“声子原子”），我们简要地讨论了我们的结果在卡西米尔效应的背景下的含义。
2007-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
SOFI for Plasmonics: Extracting Near-field Intensity in the Far-Field at High Density
与使用强度作为局部增强场的直接测量的普通荧光方法不同，我们使用量子点（QD）的闪烁统计。我们已经表明，闪烁给出了近场的更准确的表征。当发射体靠近金属表面时，非辐射路径被打开，导致激子的淬灭。然而，闪烁统计仅受淬灭的影响最小，因此可用于探测靠近金属表面的发射体。我们已经扩大了我们的方法（COFIBINS）的高密度使用超分辨率技术SOFI。用散焦点扩散函数证明了SOFI-COFIBINS的原理。然后将该方法应用于表面等离子体激元。SOFI-COFIB显示出与平均荧光强度的极好一致性。
2017-10-31 physics.chem-ph physics.optics
Design of an efficient single photon source from a metallic nanorod dimer: a quasinormal mode finite-difference time-domain approach
我们描述了如何使用时域有限差分（FDTD）技术来计算金属纳米谐振器的准正规模（QNM），这对于描述和理解纳米等离子体中的光-物质相互作用是很重要的。我们使用QNM模型的增强自发发射率的偶极发射器附近的金纳米棒二聚体结构，使用新开发的QNM扩展技术。显著增强的光子发射因子约为1500，获得大输出$β$ -因子约为$60\%$。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Finite element method for obtaining the regularized photon Green function in lossy material
光子格林函数（GF）是量子光-物质相互作用领域中最重要、最具决定性的因素。在任意形状的有耗结构中，它是发散的，且具有两个等空间参数，需要正则化。我们介绍了一种有限元方法计算正则化GF。它由光子发射器的有限尺寸上的平均辐射电场表示。对于均匀损耗介质中的辐射源，无论是真实腔模型还是虚拟腔模型，都与理论分析结果吻合较好。对于位于金属纳米球中的发射体，正则化散射GF，这是正则化GF和均匀空间中的解析正则化GF之间的差，与解析散射GF吻合得很好。
2019-01-29 physics.comp-ph physics.optics
Direct Nano-Imaging of Light-Matter Interactions in Nanoscale Excitonic Emitters
本文利用近场纳米光谱研究Au衬底上CdSe/CdxZnS1-xS纳米片的激子与间隙等离激元强耦合及表面等离激元定向传播，并通过介电环境调控实现光场限制与面内发射的工程设计。
2022-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
STRATIFY: a comprehensive and versatile MATLAB code for a multilayered sphere
我们提出了一个计算多层球的近场和远场电磁特性的计算机代码。STRATIFY是一种开源软件包，它允许在一个程序中高效计算电磁近场、能量密度、总电磁能量、位于任何（非吸收）壳（包括主介质）中的偶极发射器的辐射和非辐射衰减率以及多层球体的基本横截面。开发的软件通常比基于边界元法的免费软件快50倍以上。由于其速度和广泛的适用性，我们的软件包是一个有价值的工具，用于分析许多光散射问题，包括但不限于荧光增强，上转换，下转换，二次谐波产生，表面增强拉曼光谱。该软件可从GitLab https://gitlab.com/iliarasskazov/stratify下载
2020-06-11 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Single photon emitters in monolayer semiconductors coupled to transition metal dichalcogenide nanoantennas on silica and gold substrates
本文利用多层TMD纳米天线在SiO2和金衬底上局域化形成WSe2单光子发射器，实现强光子增强与高收集效率，并通过数值模拟优化几何结构，使荧光增强达4-5个数量级。
2024-08-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Plasmon Enhanced Quantum Properties of Single Photon Emitters with Hybrid Hexagonal Boron Nitride Silver Nanocube Systems
针对六方氮化硼单光子发射器量子效率低的问题，构建其与银纳米立方体的混合纳米光子结构，实现了室温下超200%的等离激元增强，为量子光通信与计算应用提供了紧凑平台。
2023-04-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
