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
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
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
Electron-induced limitation of surface plasmon propagation in silver nanowires
等离子体电路被认为是一种有前途的解决方案，有效的技术，用于封装和集成下一代的光学纳米器件。一个关键要素是电信息和光信息之间的共享金属网络，其能够实现电子控制层和等离子体数据链路的有效异质集成。在这里，我们调查到什么程度的表面等离子体激元和载流电子干扰这样一个共享的电路。通过同步记录单个化学合成银纳米线的表面等离子体传播和电输出特性，我们确定了阻碍这些纳米级电路中电流和表面等离子体共同传播的限制因素。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable Fano resonances in heterogenous Al-Ag nanorod dimer
我们从理论上研究了异质Al-Ag纳米棒二聚体中的等离子体激元耦合。在由短Al纳米棒的亮偶极模和附近长Ag纳米棒的暗四极模之间的相消干涉产生的消光光谱中发现了明显的Fano凹陷。这种Fano共振可以通过改变棒的尺寸、间隔距离和局部介电环境在波长和振幅上进行广泛调谐。Al-Ag异质纳米棒二聚体显示出对周围环境的高灵敏度，局部表面等离子体共振优值为7.0，这使得其在等离子体传感和检测中具有很好的应用前景。
2013-12-16 physics.optics
Nanorod Size Dependence of Coherent Coupling between Individual and Collective Excitations via Transverse Electromagnetic Field
本文基于自洽非局域响应理论，研究纳米棒长度和折射率等参数对横向电磁场介导的等离子体激元与电子-空穴对相干耦合的影响，为提升热载流子生成效率提供调控原理。
2023-12-21 cond-mat.mes-hall 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
Wavelength-dependent photothermal imaging probes nanoscale temperature differences among sub-diffraction coupled plasmonic nanorods
虽然等离子体纳米结构的热和电磁特性已经很好地理解，但纳米温度测量仍然提出了实验和理论挑战。等离子体结构可以将电磁能量限制在纳米级，导致局部的、不均匀的、可控的加热。但是使用光学技术以纳米级的精度读出温度是一个困难的挑战。在这里，我们报告的光学测温的个别金纳米棒三聚体，表现出多种波长依赖性的等离子体激元模式，导致可测量的不同的局部温度分布。具体来说，我们演示了光热显微镜如何编码不同的波长依赖的温度分布的光热图像点扩散函数的不对称性。这些点扩散函数的不对称性解释通过同伴的光热图像的数值模拟，以揭示如何不同的热梯度内的纳米棒三聚体可以通过激发其杂化等离子体模式控制。我们还发现，光学暗的混合等离子体激元模式可以通过我们的聚焦激光束照明几何形状在某些光束位置处激发，从而提供了一种额外的途径来修改宽场照明之外的纳米级热分布。总之，这些研究结果证明了一种全光学测温技术，可以在衍射极限以下的纳米级上主动创建和测量热梯度。
2021-03-15 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
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
Robust Optical Pulling of Plasmonic, Chiral, and Dielectric Nanorods in Single and Cluster Configurations Using Hyperbolic Metamaterials
Sylhet Engineering College（锡尔赫特工程学院）；Sylhet Agricultural University（锡尔赫特农业大学）
本研究利用双曲超材料基底，通过全波模拟证明等离激元、手性和介电纳米棒在团簇及单体构型下均能产生稳定的光学牵引力，且等离激元在单体时受力最大，为光学操控提供了实用方案。
2026-10-06 physics.optics
Propagation of plasmons in designed single crystalline silver nanostructures
我们证明了在单晶银纳米结构中的等离子体激元的传播使用自下而上和自上而下的方法相结合。使用湿化学方法制备厚度约为65 nm、表面积约为100 μm^2的银纳米片。然后通过聚焦离子束研磨来雕刻银纳米尖端和纳米线。等离子体激元的激发是通过使用的荧光从再沉积的银团簇在铣削过程中。等离子体激元在纳米线中的传播是在可见光谱区观察到的。我们还通过测量远端导丝末端的发射光谱观察到腔效应。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Guided Surface Plasmon Mode of Semicircular Cross Section Silver Nanoridges
本文研究了由顶部截面为半圆形的银纳米脊支撑的紧约束等离子体波导模式。计算了不同曲率半径和不同波长下半圆形顶部银纳米脊等离子体波导模式的模场分布、色散曲线、传播距离、限制因子和品质因数。结果发现，半圆形的顶部银纳米脊支持紧密限制准TEM等离子体波导模式。半圆形顶部银纳米脊模式比相同曲率半径的圆柱形银纳米线具有更长的传播距离和更高的品质因数。
2012-07-05 physics.optics
Second Harmonic Generation from a Single Plasmonic Nanorod Strongly Coupled to a WSe2 Monolayer
单层过渡金属二硫属化物，耦合到金属等离子体纳米腔，最近出现了强大的光-物质相互作用的新平台。这些系统预计将具有非线性光学特性，这将使它们能够用作纠缠光子源，紧凑型混频器件以及经典和量子光子技术的其他元件。在这里，我们报告了这些强耦合系统的非线性特性的第一个实验研究，通过观察从WSe 2单层强耦合到一个单一的金纳米棒的二次谐波产生。二次谐波信号的泵浦频率依赖性显示出明显的分裂，这可以通过具有二阶非线性的耦合振荡器模型来解释。严格的数值模拟，利用非微扰非线性流体动力学模型的传导电子支持这种解释和再现实验结果。因此，我们的研究奠定了基础，了解强耦合纳米系统的非线性特性。
2020-09-17 physics.optics
Ultraconfined plasmons in atomically thin crystalline silver nanostructures
本文通过预图案化硅衬底外延沉积原子级薄晶态银纳米结构，实现了近红外区域具有高品质因子的超受限等离激元，为原子尺度纳米等离激元器件设计提供了新途径。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nanorod optical antennas for dipolar transitions
光学天线将物体与光联系起来。在这里，我们分析金属纳米棒天线作为腔体与可变的反射系数，通过天线模式的辐射来获得偶极跃迁的相互作用。所提出的分析模型准确地描述了完整的发射过程，并总结在一个相位匹配方程。我们展示了天线模式如何演变，因为它们变得越来越多的约束，即等离子体。结果说明了为什么有效的天线不应该太等离子体激元，以及如何subradiant甚至模式可以演变成弱相互作用的暗模式。我们的描述对于纳米棒与光的相互作用是有效的，因此具有广泛的适用性。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dispersion relation, propagation length and mode conversion of surface plasmon polaritons in silver double-nanowire systems
采用基于有限元法的本征模分析方法研究了银双纳米线系统中的表面等离子体激元模式。计算了系统中十个最低能量等离子体激元模的色散关系、表面电荷分布、场图和传播长度。这十个模式被分为三组，因为它们被发现分别起源于两条导线之间的双极-双极、偶极-偶极和四极-四极杂化。有趣的是，除了充分研究的间隙模式（模式1），另一种模式从组1，这是一个对称耦合的电荷模式（模式2）被发现有一个更大的群速度和更长的传播长度比模式1，建议模式2是另一个潜在的信号传输等离子体电路。方案，以有效地激发（注入）组1模式在两线系统中，也转换模式2（模式1）到模式1（模式2）的数值模拟演示。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall 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
Helical dichroism for hybridized quadrupole plasmon modes in twisted nanorods
本文揭示尺寸小于波长的扭曲纳米棒二聚体通过四极等离激元杂化产生显著手性二色性，且该效应源于轨道角动量而非自旋角动量。
2025-08-07 physics.optics
Toroidal dipole excitations in metamolecules formed by interacting plasmonic nanorods
我们展示了如何难以捉摸的环形偶极矩出现在由等离子体纳米棒对形成的超分子谐振器中作为辐射激发本征模。我们分析了一个这样的纳米棒配置-一个环形的超分子。我们发现，辐射相互作用的环形超分子可以定性地表示为一个理论模型的基础上的电点偶极子排列。有限尺寸的棒模型和点偶极子近似都证明了环形偶极矩是次辐射的，难以被入射光激发。通过破坏超分子的几何对称性，线偏振光可以激发出环形模，在前向散射光中表现为Fano共振凹陷。我们提供了简单的优化协议，最大限度地提高环形偶极模式激发。这为简化控制和驱动由环形偶极单元谐振器组成的超材料阵列开辟了可能性。
2016-03-09 physics.optics quant-ph
Plasmonics response of a nanorod in the vicinity of a metallic surface: local approach with analytical solution
在本文中，我们提出了一个解析解的本征模和相应的电场的复合系统的纳米棒附近的等离子体半无限金属系统。具体来说，我们选择银作为纳米棒和半无限金属的材料。该系统由两个具有不同对称性的子系统组成：杆具有对称性，而界面具有矩形。使用边界积分方法，提出了Eyges，我们能够计算分析的积分，缝合在一起的两个系统。最后，这个问题被简化为线性代数问题，其中系统中的所有项都是解析已知的。对于杆和平面之间的大距离，仅需要其中的几个积分，并且可以获得完整的解析解。我们的研究结果是重要的基准其他数值方法，并代表了一个起点，在讨论系统组成的纳米棒和二维材料。
2021-08-13 cond-mat.other physics.optics
Multipole plasmons and their disappearance in few-nanometer silver nanoparticles
在电子能量损失谱（EELS）的单个银纳米粒子封装在氮化硅中，我们观察到除了通常的偶极共振的额外的表面等离子体（SP）共振对应于更高的角动量。我们甚至观察到这两个共振的纳米粒子半径小到4纳米，在以前只有偶极共振被假定发挥作用。位于粒子外部的电子束主要激发偶极模式，但当在粒子表面激发时，高阶共振甚至可以主导偶极峰，这是最大EELS信号的通常选择。这使我们能够分别研究两种共振的半径依赖性。对于小于4 nm的粒子，高阶SP模式消失，与广义非局域光学响应（GNOR）理论一致，而偶极共振蓝移超过GNOR预测。与光学光谱不同，多极表面等离子体激元在EELS光谱中非常重要，即使是超小的金属纳米颗粒。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Resonant surface plasmons of a metal nanosphere can be considered in the way of propagating surface plasmons
假设球形纳米粒子上的共振表面等离子体是由两个沿表面反向传播的表面等离子体波的驻波形成的，通过Mie理论模拟，我们发现银纳米球支撑的表面等离子体共振模的色散与半无限介质-银界面上的表面等离子体模的色散非常匹配。这表明金属纳米球的共振表面等离子体可以被视为传播的表面等离子体波。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Raman spectroscopic characterization of crater walls formed upon single-shot high energy femtosecond laser irradiation of dimethacrylate polymer doped with plasmonic gold nanorods
该研究通过拉曼光谱分析单发飞秒激光在掺金纳米棒聚合物中形成的弹坑壁，发现新的C–D/N–D振动峰，并推测其源于等离子体增强强激光场诱导的核反应。
2024-02-28 physics.optics physics.plasm-ph
Dual Plasmonic Modes from In-Situ Silver Nanoparticle Formation via Diffusion at Silver / Dielectric Interfaces
各种几何形状的金属-电介质界面是表面等离子体激元的基本光子材料平台。表面等离子激元和局域表面等离子激元是分别在平面和曲面金属-电介质界面上激发的两种表面等离子激元模式。在这里，我们证明了原位形成的银纳米粒子扩散在平面界面之间的沉积银和氮化物的氮化物。在一个步骤中，我们合成的纳米结构，表现出本地化的表面等离子体共振在银纳米粒子和表面等离子体共振在平面界面。我们开发了一个精确的光学模型，描述两个表面等离子体激元模式应用有效介质理论的实验ToF-SIMS和XPS的深度分布。我们的研究结果提供了对固有金属-电介质界面缺陷的基本材料见解，以及一种新的原位纳米颗粒合成方法，该方法与传统的平面界面制造无缝集成。这些独特的结果打开了前景光明的光子等离子体激元的应用，利用两个表面等离子体激元模式的耦合。
2019-04-15 physics.app-ph physics.optics
Optical detection of single non-absorbing molecules using the surface plasmon of a gold nanorod
目前用于单分子的光学检测方案需要光吸收，以产生荧光或直接吸收信号。这严重限制了可以检测到的分子的范围，因为大多数分子是纯折射的。金属纳米颗粒或介电共振器通过响应于折射率的局部扰动的共振位移来检测非吸收分子，但两者都没有达到单一蛋白质的灵敏度。迄今为止，最灵敏的等离子体传感器仅当等离子体位移被高度可极化的标记或通过颗粒表面上的局部沉淀反应放大时才检测到单个分子。在没有扩增的情况下，灵敏度仅允许单个分子的统计检测。在这里，我们展示了单分子的等离子体检测实时，而不需要标记或扩增。我们用灵敏的光热分析监测单个金纳米棒的等离子体共振，与最先进的等离子体传感器相比，灵敏度提高了约700倍。我们发现，传感器的灵敏度是固有的限制，由于光谱扩散的SPR。我们相信这是第一个纯粹通过折射率检测单个分子的光学技术，而不需要分子的光子吸收。金纳米棒的小尺寸，生物相容性和简单的表面化学性质可能为选择性和局部检测活细胞中的纯折射蛋白开辟了道路。
2012-01-27 physics.bio-ph physics.chem-ph physics.optics
Coupled-Plasmon-Controlled Transmission in Distributed Bragg Structures
利用有限元方法研究了周期调制金属-绝缘体-金属（MIM）光栅中等离子体介导的传输。我们计算的本征模的银-二氧化硅-银保形涂层顶部的阵列的紧密包装的二氧化硅棒，并将它们与消光和传输特性的结构。我们观察到有效的耦合碰撞平面波间隙等离子体激元模式，允许控制的带宽和强度的透射辐射。
2013-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Gold nanorod induced enhanced efficiency in luminescent solar concentrator device
我们已经观察到的发光太阳能聚光器设备（LSC）的边缘发射的显着变化，包括核壳层的Cd 1-xZnxSe 1-ySy量子点（QD），和一个单层的金纳米棒（GNRs）的LSC设备的表面上。当另一层相同厚度的LSC浇铸在GNRs层的顶部时，观察到的变化表现为非线性增长。等离子体激元增强发光的机制主要与表面等离子体激元激发有关，表面等离子体激元激发被发现被印记到从LSC的边缘和背面收集的相应的发光特性中。这些发现指出了迄今为止尚未认识到的等离子体激元LSC装置的任何应用潜力。
2019-05-23 physics.app-ph physics.optics
Exciton-Plasmon-Photon Conversion in silver nanowire: polarization dependence
利用扫描共聚焦显微镜系统研究了银纳米晶-量子点结构中激子-等离子体激元-光子转换的偏振特性。我们发现，CdSe纳米晶的荧光增强与激发光偏振方向和银纳米线方向之间的角度相关。发射的偏振也与纳米线的方向有关。它主要是在平行于纳米线的方向。
2011-04-26 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
Enhancement of dynamic sensitivity of multiple surface-plasmonic-polaritonic sensor using silver nanoparticles
在均匀各向同性金属和浸渍有银纳米颗粒的手性雕塑薄膜（STF）的界面处激发多个表面等离子体激元（SPP）波，对均匀渗透手性STF的流体进行基于多个SPP波的传感进行了理论评估.在两种不同的方式中使用的Bruggemann均匀化形式主义，以确定三个主要的相对介电常数标量的银纳米粒子浸渍的手性STF均匀渗透的流体。当银纳米粒子存在时，动态灵敏度增加，只要它们的体积分数不超过约1%。
2015-09-15 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
One-dimensional plasmonic hotspots located between silver nanowire dimers evaluated by surface-enhanced resonance Raman scattering
表面增强共振拉曼散射（SERRS）的热点位于等离子体纳米颗粒（NP）二聚体的间隙或裂缝处的1nm内。我们展示了SERRS热点与体积在一维扩展数万倍相比，标准的零维热点使用间隙或缝隙的等离子体纳米线（NW）二聚体。
2017-01-04 physics.optics
Anti-crossing properties of strong coupling system of silver nanoparticle dimers coated with thin dye molecular films analyzed by classical electromagnetism
等离子体激元纳米颗粒（NP）二聚体表现出超灵敏表面增强共振拉曼散射的等离子体激元和分子激子之间强耦合的证据是在耦合共振中观察到反交叉。然而，这是不容易的实验调谐等离子体共振这样的二聚体的观察。在这项工作中，我们从理论上研究了二聚体的抗交叉性能的染料薄膜的厚度大于0.1 nm，间隙距离大于1.2 nm，根据经典的电磁原理。这些二聚体的等离子体共振光谱强烈地受到它们与染料分子的激子共振耦合的影响。二聚体光谱变化的膜厚度依赖性与银的椭圆形纳米颗粒的比较表明，偶极等离子体局域化的二聚体间隙耦合的分子激子的膜比偶极等离子体的椭圆形纳米颗粒强得多。此外，研究了通过改变周围介质的形貌和折射率来调谐等离子体共振时耦合共振的反交叉。观察到的光谱变化的椭圆形纳米粒子清楚地表现出反交叉特性，然而，二聚体的反交叉行为是更复杂的，由于强耦合的偶极子和高阶等离子体与多个分子激子。我们发现，二聚体的反交叉清楚地证实了耦合共振的折射率依赖性。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Guided Plasmon Modes of Elliptical Cross Section Silver Nanoridges
本文研究了银纳米脊的椭圆截面引导的二维等离子体激元模式。模式场分布，色散曲线，传播距离，和图形的优点的等离子体激元脊模式计算各种椭圆截面。研究发现，与相同宽度的平顶纳米脊等离子体波导相比，如果设计得当，椭圆形截面金属纳米脊可以支持具有更长传播距离和更高品质因数的良好约束的等离子体模式.当椭圆脊顶为半圆形截面时，得到了最佳的脊波导截面。当椭圆脊的曲率较大时，模式接近于紧约束的楔形等离子体激元模式。
2012-07-02 physics.optics
Plasmon modes of silver nanowire on a silica substrate
从理论上研究了银纳米线置于二氧化硅衬底上或附近时的等离子体激元模式。结果表明，衬底对等离子体激元模有很大的影响。对于衬底上的纳米线，等离子体激元（混合）模式不仅具有长的传播长度，而且具有超小的模式面积。从实验的角度来看，这种无腔结构具有很大的潜力，研究等离子体激元模式和嵌入在衬底中的单量子系统（例如，量子点）之间的强相干相互作用。
2010-09-17 physics.optics
Surface plasmon enhanced broadband spectrophotometry on black silver substrates
我们证明了表面等离子体诱导的增强在光学成像和光谱上的银涂层的硅纳米锥，我们称之为黑银基板。采用可批量生产的纳米制造方法，在圆片级上制备了具有致密均匀的纳米锥森林结构的黑银衬底。黑银衬底能够有效地捕获入射光子并将其转换为宽波长范围内的局域等离子体激元，这允许从UV到NIR范围的光学吸收增强12倍，可见荧光增强约30倍，NIR拉曼散射增强因子高达约108。我们显示了相当大的潜力，黑银基板在高灵敏度和宽带光学传感和成像的化学和生物分子。
2014-02-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Lasing Action with Gold Nanorod Hyperbolic Metamaterials
相干纳米级光子源对于实现全光通信至关重要。几种小于衍射极限的纳米激光器已经在理论上被提出，并通过实验证明了使用等离子体腔来限制光场。这种紧凑的腔体表现出大的Purcell因子，从而增强了自发发射，该自发发射进入激光模式。然而，迄今为止报道的大多数等离子体纳米激光器都采用了共振纳米结构，因此激光发射仅限于共振波长附近。在这里，我们报告了一种基于金纳米棒双曲超材料的激光发射方法。双曲超材料由于光学状态的大光子密度而提供宽带Purcell增强，同时还支持表面等离子体模式以由于纳米棒介质中的非局部效应而提供用于激光发射的光学反馈。我们通过与椭圆色散超材料的比较，实验证明了双曲超材料在实现激光作用方面的优势。数值模拟比较了不同色散的异向介质的Purcell因子和表面等离子体激元模式，支持了实验结果的结论。我们表明，虽然这两种类型的超材料支持激光，发射与双曲线样品的两倍左右，与椭圆形的阈值低35%。因此，双曲型超材料可以作为一个方便的平台，选择纳米相干光子源在一个广泛的波长范围。
2016-09-16 physics.optics
Guided plasmon modes of triangular and inverted triangular cross section silver nanoridges
本文研究了银纳米脊波导中二维等离子体激元模式的传播特性，波导的截面为三角形和倒三角形。模式场分布，色散曲线，传播距离，等离子体激元脊模式的品质因数的计算与各种三角形和倒三角形波导截面的银纳米脊波导。研究发现，如果设计得当，三角形截面纳米脊波导比相同宽度的平顶纳米脊波导具有更长的传输距离和更高的品质因数。当纳米脊的三角形高度较高时，模式接近小角楔模式。倒三角形截面纳米脊模式可以被认为是两个金属楔等离子体激元模式的混合模式。当倒三角形深度增加时，传播距离和品质因数显著降低，表明与平顶纳米脊等离子体波导相比时性能较差。
2012-02-11 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
Plasmon-interband hybridization and anomalous production of hot electrons in aluminum nanoantennas
本研究观测到铝纳米棒内局域表面等离激元共振与带间跃迁的强耦合现象，证实其可在近红外区实现高效热电子产生，为光化学、光电探测等领域提供了新型热电子源。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Blueshift of the surface plasmon resonance in silver nanoparticles studied with EELS
我们研究了分散在氮化硅衬底上的孤立的球形银纳米粒子的表面等离子体（SP）共振能量在直径范围3.5-26 nm的单色电子能量损失谱。当颗粒尺寸从26 nm减小到3.5 nm时，测量到SP共振能量为0.5 eV的显著蓝移。我们解释所观察到的蓝移使用三种模型嵌入均匀的背景材料中的金属球：一个经典的德鲁德模型与均匀的电子密度分布在金属中，半经典模型校正与量子限制相关的非均匀电子密度，和半经典非局部流体动力学描述的电子密度。我们发现，后两个模型提供了一个定性的解释所观察到的蓝移，但理论预测显示较小的蓝移比观察到的均匀介质。experimentally.in
2013-02-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Remote-excitation and remote-detection of single quantum dot using propagating surface plasmons on silver nanowire
利用银纳米线表面传播的表面等离子体激元，我们证明了聚焦在银纳米线末端的激光可以激发距离激发点微米的单个量子点。QD-NW相互作用允许激发的QD将其部分能量转换为传播的SP，然后可以在远程站点检测到SP。同时实现了多量子点的远程激发和检测。此外，NW表面周围传播的SP的紧密限制使得能够在空间上非常接近地选择性激发QD，这在常规激发条件下不能实现。这种远程激发和检测方法可以在化学和生物系统的光学成像和传感中找到应用。
2014-06-09 physics.optics
Plasmon-Enhanced Second-Harmonic Generation in Atomically Thin Crystalline Silver Nanostructures
ICFO–Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；University of Vienna, Faculty of Physics, Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ)（维也纳大学物理学院，维也纳量子科学与技术中心）；Center for Nanophotonics, NWO Institute AMOLF（纳米光子学中心，NWO AMOLF研究所）；Department of Physics, Dokuz Eylül University（德古兹埃勒大学物理系）；Centro de Física de Materiales CSIC-UPV/EHU and Materials Physics Center（CSIC-巴斯克国立大学物质物理学中心和材料物理中心）
本研究通过原子级薄晶体银薄膜中的量子限制与等离激元共振协同作用，实现了二次谐波产生的显著增强，为超紧凑非线性光学器件提供了可扩展方案。
2026-09-29 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
The Impact of Bacteria Exposure on the Plasmonic Response of Silver Nanostructured Surfaces
本研究针对银纳米结构与大肠杆菌相互作用后的等离子体响应开展实验，发现细菌诱导的氧化溶解引发的颗粒形貌、结晶度变化会改变等离子体的光谱与动力学特征，为生物响应材料研究提供了新的生物物理标识。
2021-01-08 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph 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
Imaging of plasmonic modes of silver nanoparticles using high-resolution cathodoluminescence spectroscopy
在扫描电子显微镜装置中对银纳米颗粒进行阴极发光光谱。出现在可见光范围内的硅衬底上制造的粒子的峰示出到达从激发的平面外的本征模的电子束。单色发射图已经被示出为在小于25nm的长度尺度上解决共振等离子体激元模式的空间场变化。对光激发和电子激发两种情况进行了时域差分数值模拟。在电子激发下的辐射发射的结果表明，与实验符合得很好。给出了诱导场的完整矢量描述，补充了实验结果。
2009-06-05 physics.optics
Simultaneously plasmon lasing and spasing behavior in a silver grating-film geometry
利用自洽的Maxwell-Bloch方法，我们证明了简单金属光栅薄膜纳米结构中同时存在的激光和脉冲行为，这可以归因于空间烧孔以及带边和等离子体带隙中不同模式的增益竞争.我们展示了三种模式：一种是品质因数高达248.54的间隙Spaser模，一种是从光栅表面垂直发射的带边等离子体激元激光模，另一种是被Spaser模抑制的带边等离子体激元激光模。该方法在低阈值相干光源、表面等离子体激元光源、表面增强拉曼散射、固体发光等方面具有重要的应用价值。
2014-03-11 physics.optics
Mode Properties of Flat-top Silver Nano-ridge Surface Plasmon Waveguides
我们研究了平顶银纳米脊支持的表面等离子体模式。我们计算了纳米脊模的模式电磁场分布、色散曲线、传播范围和品质因数。我们发现纳米脊表面等离子体激元模式是准TEM模式，其纵向场分量比横向场分量小三个数量级。模式分布的准TEM性质揭示了自由电子振荡在纳米脊顶部的传播主要贡献于紧密限制的脊模式。我们还发现，随着纳米脊宽度的减小，脊模式变得更加紧密地限制在脊顶部。随着纳米脊宽度的增加，纳米脊模式接近两个解耦的直角楔等离子体激元模式。
2011-12-04 physics.optics
A single-crystalline silver plasmonic circuit for visible quantum emitters
等离子体激元波导是纳米光子器件中的关键元件，其用作纳米级光源和检测器之间的光学互连。等离子体双线传输线中的多模操作为近场操纵和信息编码提供了重要的自由度。然而，由于欧姆损耗，金纳米结构中的高度受限的等离子体激元传播通常限于近红外区域，排除了来自等离子体激元电路的所有可见量子发射体。在这里，我们报告自上而下的制造复杂的等离子纳米结构的单晶银板。我们展示了一个小的合奏的荧光团的一组波导模式和发射的可见光发光到波导的高效率的控制远程激发。这种方法开启了复杂等离子体波导和可见光谱范围内各种量子发射器之间纳米级光-物质相互作用的研究。
2019-02-22 physics.app-ph physics.optics
Blueshift of the surface plasmon resonance in silver nanoparticles: substrate effects
我们研究了蓝移的表面等离子体（SP）共振能量的孤立银纳米粒子的粒径减小，我们最近测量使用电子能量损失谱（EELS）。随着粒径从26 nm减小到3.5 nm，观察到SP共振能量的0.5 eV的大蓝移。在本文中，我们的理论解释我们的实验结果的非局部流体动力学模型，并比较基板上的SP共振能量的有效均匀的背景介电常数的方法的效果。我们推导出嵌入在均匀介质环境中的小金属球的非局部极化率，导致经典的Clausius-Mossotti因子的非局部推广。我们还提出了一个确切的形式主义的基础上多极展开和散射矩阵，以确定有限厚度的电介质基板上的金属球的光学响应，考虑到延迟和非局部效应。我们发现，基于衬底的计算显示出类似大小的蓝移计算的基础上在一个均匀的环境中的球体，他们都同意定性与EELS测量。
2013-07-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Feasible Surface Plasmon Routing Based on The Self-assembled InGaAs/GaAs Semiconductor Quantum Dot Located between Two Silver Metallic Waveguides
提出了一种利用位于两个银金属波导之间的具有V型三能级结构的InGaAs/GaAs半导体量子点（SQD）实现纳米等离子体开关和量子路由的实验方案。我们通过实空间方法从理论上研究了单等离子体激元在这种多端口系统中的传输和转移速率，我们的结果表明，通过控制参数，如经典场的强度，失谐以及SQD和波导之间的相互作用，来自输入端口的单等离子体激元可以被切换和重定向。该方案不仅可用于量子路由器和量子交换机的设计，还可用于量子光子集成电路的设计。
2019-05-21 physics.optics
Quasinormal mode theory and modelling of electron energy loss spectroscopy for plasmonic nanostructures
利用局域表面等离子体激元（LSP）理解光-物质相互作用是经典和量子等离子体激元学的基本兴趣，并具有广泛的应用。为了了解LSP的空间特性，电子能量损失谱（EELS）是一种常见的和强大的空间解析的极端局域化的领域，可以得到与金属谐振器的方法。然而，一般形状的谐振器建模EELS提出了一个重大的挑战，在计算电动力学，需要作为两个空间点和频率的函数的全光子格林函数。在这里，我们提出了一个直观的和计算简单的方法计算EELS地图的等离子体共振器使用准正规模（QNM）的扩展技术。通过分离QNM和体材料的贡献，我们给出了等离子QNM对EELS图贡献的解析公式。我们将我们的技术应用于裂环共振器、金纳米棒和纳米棒二聚体结构。该方法是准确的，直观的，并给出了直接偶极子模拟，数值求解全三维麦克斯韦方程组的数量级的改进。我们还展示了如何可以使用相同的QNM格林函数来获得从量子偶极发射器或两个能级原子的Purcell因子（和投影局部光态密度），我们演示了如何在一般的EELS光谱的光谱特征不同。
2016-03-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
