Comment on "Normalization of quasinormal modes in leaky optical cavities and plasmonic resonators"
最近，Kristensen，Ge和Hughes比较了[Phys. Rev. A 92，053810（2015）]三种不同的方法用于开放光学系统中准正规模式的归一化，并得出结论，它们都提供了相同的结果。我们在这里表明，这一结论是不正确的，并说明，规范化的[Opt. Lett. 37，1649（2012）]对于具有有限品质因数的任何光学模式是发散的，并且对于准正规模式不满足Silver-Mueller辐射条件。
2016-02-23 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
Quantization of quasinormal modes for open cavities and plasmonic cavity-QED
我们引入了基于准正规模的第二量子化方案，准正规模是具有复本征频率的泄漏光学腔和等离子体共振器的耗散模。该理论使任意三维耗散共振器的多等离子体/光子Fock态的建设，并给出了一个坚实的理解的限制现象耗散Jaynes-Cummings模型。在一般情况下，我们展示了不同的准正规模式如何通过非对角模式耦合干涉，并演示了这些结果如何影响腔修改的自发发射。为了说明理论的实际应用，我们使用金纳米棒二聚体和混合电介质-金属腔结构的例子。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Anti-Stokes Photoluminescence in Monolayer WSe$_2$ Activated by Plasmonic Cavities through Resonant Excitation of Dark Excitons
本文研究通过等离激元纳米腔共振激发暗激子，在单层WSe$_2$中激活反斯托克斯光致发光，实现近100倍的上转换发光强度增强，为光学冷却和激子辐射工程提供了新途径。
2023-03-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-secular polariton leakage and dark-state protection in hybrid plasmonic cavities
Politecnico di Torino（都灵理工大学）
研究探讨了等离子体腔体中非世俗极子泄漏和暗态保护机制，提出了一种考虑辐射和吸收损失的主方程，用于描述非世俗干涉效应，并提供了基于极子分裂与库容线宽比的设计准则。
2026-01-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Single-molecule strong optomechanical regimes in SERS via hybrid plasmonic cavities
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC)（凝聚态物理中心（IFIMAC））；Instituto Nicolás Cabrera（尼古拉斯·卡布雷拉研究所）
该研究利用混合等离激元腔实现单分子强光力学 regime，通过特定模式照射观测到SERS光谱增强分裂，计算二阶光子关联以表征非经典特性，为SERS领域提供了新的光力学调控方案。
2026-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Modes and Mode Volumes of Leaky Optical Cavities and Plasmonic Nanoresonators
光子和等离子体共振器中的电磁腔模式提供了丰富而有吸引力的机制来定制光-物质相互作用的性质。然而，令人不安的是，对于什么构成了腔模，缺乏精确的定义，因此它们的数学性质在很大程度上仍然不明确。定义的缺乏部分地由所使用的不同的命名法-“共振”、“漏模”、“准模”-证明，仅举几例-表明腔模的耗散性质在某种程度上使它们不同于其他模，但很少作出明确的区分。这篇透视文章旨在向读者介绍一些微妙之处和工作定义，这些定义在描述泄漏光学腔和等离子体纳米谐振器的模态特性时可以严格应用。我们描述了该领域的一些最新进展，包括{光子和等离子体谐振器的准正规模的计算方法和广义有效模体积的概念，}并以光子晶体和纳米等离子体领域的几种代表性腔结构来说明该理论。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantifying the plasmonic character of optical excitations in nanostructures
在尺寸小于$ \sim $ 10 nm的系统中识别等离子体是一个巨大的挑战。激发特征（非等离子体激元对等离子体激元）的任何明显区别在该尺寸范围内变得模糊，其中量子效应变得重要。在这里，我们定义了一个{ \em plasmonicty index}，它量化了小纳米结构中选定的光激发的等离子体特性，从第一性原理计算开始，基于（TD）DFT。这种新的方法使我们能够克服上述问题，提供了一个直接的和定量的分类等离子体激元字符的激发。我们展示了它对模型金属纳米颗粒、原型C基分子和范例混合系统的有用性。我们的研究结果表明，可以利用等离子体指数来解决以前无法解决的问题等离子体特性的复杂系统，而不是预测的先验。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall
Enhanced plasmonic absorption in spontaneous nanocomplexes of metal nanoparticles with surface modified HPHT nanodiamonds
本研究系统探究金/银纳米颗粒与表面改性HPHT纳米金刚石自发形成复合物，发现低金属浓度下等离激元吸收可增强124%，并提出电荷重分布与干涉效应的竞争模型。
2025-03-26 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
Plasmonic Lattice Mode Formed by Ag Nanospheres on Silica Pillar Arrays
提出了一种形成周期性金属纳米颗粒阵列等离子体晶格模式的方法。在阵列中，每个Ag纳米球位于石英衬底上的SiO2纳米柱的顶部。模拟结果表明，在阵列周期附近的波长范围内，可以形成等离子体晶格模。该结构的透射率在窄波段内从最大值迅速变化到最小值。这是由于周期性阵列产生的波长依赖性衍射波和Ag纳米球与石英衬底之间的弱近场耦合。增加SiO2纳米柱的高度可以减弱Ag纳米球与石英衬底之间的近场耦合，导致衍射波对透射率的影响更大。结果，可以优化等离子体晶格模式。该方法为等离子体晶格模的应用提供了一种可能的途径。
2017-11-23 cond-mat.mes-hall
Nucleation of plasmonic resonance nanoparticles
我们预测电磁场驱动的纳米粒子的成核，提供与场频率共振的等离子体振荡。振荡假设的阶段，最大化的粒子极化和能量增益由于成核。我们推导出相应的成核势垒和颗粒形状与场频率和强度，金属等离子体频率，电导率，和主机介电常数的封闭形式的表达式。我们表明，等离子体激元极化允许在零场不稳定的粒子的成核。
2012-05-18 cond-mat.mes-hall
Kerr nonlinearity and plasmonic bistability in graphene nanoribbons
我们从理论上研究了克尔非线性在纳米结构中的石墨烯等离子体激元的作用，特别是在纳米带。带内近似半经典地考虑了非线性克尔相互作用。由此产生的电磁问题的数值求解自洽迭代与线性步骤，使用实空间离散化。我们推导出一个简单的近似一般石墨烯纳米结构的共振位移，并获得良好的协议与数值适度高的场强。近等离子体共振的非线性强烈增强，由于场增强，和总的非线性显着影响的等离子体激发的场的不均匀性。最后，我们讨论了出现的等离子体双稳态存在的频率红移相对于线性共振。我们的研究结果提供了新的见解的作用，非线性相互作用在纳米结构的石墨烯和铺平了道路的实验研究。
2015-06-09 cond-mat.mes-hall
Single-atom control of the optoelectronic response in sub-nanometric cavities
通过从头算含时密度泛函理论计算进行了一个原型的混合等离子体装置（两个金属纳米颗粒桥接的一个原子结），我们证明了强烈的相互作用之间的光诱导激发局域表面等离子体和电子输运通过单原子。这种相互作用对结的原子轨道非常敏感。因此，我们展示了仅通过改变器件中的单个原子就可以实现双重调谐（等离子体响应和光生电流）的可能性。
2019-03-20 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus physics.optics
A simulation of the plasmonic absorption of the silica glasses with copper selenide nanoparticles
基于Drude理论模拟含硒化铜纳米颗粒玻璃的等离激元吸收，研究其随频率、阻尼和介电函数的变化，并通过等离激元频率评估载流子浓度以匹配实验光谱。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Broadening of plasmonic resonance due to electron collisions with nanoparticle boundary: quantum-mechanical consideration
我们提出了一种量子力学方法来计算金属纳米结构中由于电子与结构表面的碰撞而引起的等离子体共振的加宽。如果结构的特征尺寸远大于金属中的德布罗意电子波长，则该方法是适用的。该方法可用于研究单个纳米粒子和纳米粒子阵列的等离子体特性。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Analytic theory of optical nano-plasmonic metamaterials
纳米制造技术的最新进展允许制造光学超材料，将其独特和非凡的特性带到可见光区及更远的地方。然而，由于金属的特征光学行为，光学纳米等离子体超材料的分析描述是具有挑战性的。在这里，我们提出了一个分析理论，允许建立微波超材料模型的光波长。这种方法是实现纳米尺度的等离子体金属丝网和三螺旋超材料，我们得到一个准确的预测其色散行为在光学和近红外波长。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Structural Order of the Molecular Adlayer Impacts the Stability of Nanoparticle-on-Mirror Plasmonic Cavities
巨大的场增强和纳米级的光限制是可能的纳米粒子上镜（NPoM）等离子体共振器，使新的光学激活的物理和化学现象，并使这些纳米腔非常敏感的微小的结构变化，下降到原子尺度。虽然这些结构参数中的一些，主要与纳米粒子和镜面形态，已被确定，分子组装和组织之间的间隔层的影响，他们往往被留下的特点。在这里，我们实验研究如何的复杂性和可重构的性质的硫醇基自组装单层（SAM）吸附在镜面上的影响的光学性质的NPoMs。我们通过控制反射镜在硫醇溶液中的孵育时间来制备具有不同分子组织的NPoMs。之后，我们调查的结构变化，发生在激光照射下，通过跟踪键合偶极等离子体激元模式，同时还监测斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射的分子作为其完整性的探针。首先，我们发现一个有效的SAM的高度降低，激光功率的增加，与加热引起的分子取向的不可逆变化兼容。其次，我们观察到，与具有更稀疏和更无序的SAM的样品相比，用密集和更有序的单层分子制备的纳米腔更容易发生共振变化。我们的测量结果表明，分子取向和包装上的镜面起着关键作用，在确定NPoM结构的稳定性，因此突出了未被认识到的意义SAM表征的NPoM为基础的应用程序的发展。
2021-05-12 cond-mat.mes-hall 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
Lead nanoparticles, the deep-ultraviolet to near-infrared plasmonic platform
Brno University of Technology（布尔诺理工大学）；Central European Institute of Technology（中欧技术研究所）
研究铅纳米颗粒在等离子体应用中的性能，通过扫描透射电子显微镜和电子能量损失谱评估其光学性质，发现其支持从近红外到深紫外的局域表面等离子体共振，具有作为多光谱等离子体平台的潜力。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonics in heavily-doped semiconductor nanocrystals
重掺杂半导体杂质半导体纳米晶具有可调谐等离子体激元带的特性，近年来受到越来越多的关注。在这里，我们介绍这种类型的材料，重点是它们的结构和光物理性能。除了他们的连续波等离子体响应，描述了理论和实验，我们还回顾了最近的结果，他们的瞬态，超快响应。这是成功地解释了适应模型的超快响应的金纳米粒子。
2013-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analytical study of the plasmonic modes of metal nanoparticle circular array
我们分析了金属纳米颗粒圆形阵列的等离子体模式。给出了本征模问题的封闭形式解。对于每一个极化，等离子体模式与最高的质量被发现是一个反相模式。我们发现，在辐射损失的显着抑制可以理解为在辐射线宽的偶极辐射项的取消。剩余的有限辐射线宽随着粒子数的增加而指数减小。
2007-12-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Purcell enhancement of photogalvanic currents in a van der Waals plasmonic self-cavity
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；Center for Free-Electron Laser Science（自由电子激光科学中心）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）
研究通过自谐振腔增强范德瓦耳斯半金属WTe₂的光生电流，揭示了等离子干涉效应在太赫兹频段的调控作用，展示了自谐振腔在量子材料非平衡动力学中的应用潜力。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Single-crystalline aluminum film for ultraviolet plasmonic nanolasers
等离子体激元装置在过去十年中已经显著进步。等离子体纳米激光器作为一种新型的激光器件，在生物医学、化学传感器、信息技术、光集成电路等领域发挥着重要的作用。然而，纳米等离子体器件，特别是在紫外区，是非常敏感的金属和界面质量，这使得紫外等离子体的发展。在这里，通过解决材料问题，我们展示了一个低阈值，高特征温度的金属氧化物半导体ZnO纳米激光器在室温下工作。ZnO纳米线的模板由分子束外延生长的平坦单晶铝膜和原子层沉积制备的超光滑Al2O3间隔层组成。高质量的金属薄膜和层间尖锐的界面有效降低了表面等离子体散射损耗和金属本征吸收损耗，提高了器件性能。我们的工作为紫外等离子体纳米激光器和相关器件的未来应用铺平了道路。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Helmholtz Green's function for scalar wave propagation through a nano-hole on a plasmonic layer
针对Helmholtz问题，利用标量格林函数，给出了描述标量波通过等离子体层上纳米孔传播的积分方程.以纳米孔的半径为系统的最小长度参数，得到了标量格林函数积分方程的精确解析解，并得到了等离子体层的色散关系.
2018-02-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Subradiant entanglement in plasmonic nanocavities
本文利用等离激元纳米腔的损耗特性在多个量子发射器间形成持续时间比等离激元激发长约100倍的亚辐射纠缠态，并建立了连接量子变量与消光截面的理论描述，为室温量子存储、通信和传感应用铺平道路。
2024-02-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Sum-Frequency and Second-Harmonic Generation from Plasmonic Nonlinear Nanoantennas
支持表面等离子体（SP）共振的等离子体纳米结构可能为纳米工程非线性光学器件的发展提供了一条途径。在这项工作中，二阶非线性光散射，特别是和频产生（SFG）和二次谐波产生（SHG），从等离子体纳米天线建模的边界元法（BEM）。远场散射模式进行了比较，由米氏理论计算的结果，以验证开发的非线性求解器的准确性。利用该方法分析了多谐振纳米天线（MR-NA）的SFG和腔中粒子纳米天线（PIC-NA）的SHG。由于MR-NA的双共振和PIC-NA的间隙等离子体激元模式的散射信号的增强被观察到。实现了PIC-NA的单向非线性辐射。此外，其发射方向可以通过纳米球的位置来控制。该工作为等离子体非线性纳米天线的设计提供了新的理论工具和指导。
2016-12-18 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Quantum plasmonics with a metal nanoparticle array
我们研究了金属纳米颗粒阵列作为纳米光子量子通信的通道和量子等离子体干涉的产生。我们考虑了量子态的转移，包括单量子比特作为等离子体波包，并通过比较量子理论与经典电磁理论的预测，强调了量子力学描述的必要性。包括在金属中的损失的影响，从而把我们的调查到一个实际的设置，并使现实的纳米粒子阵列的性能作为等离子体量子信道的量化。我们探讨了单等离子体激元的干扰，发现与等离子体激元激发的量子特性相关的非线性吸收效应。这项工作突出了使用纳米光子周期性系统用于量子等离子体应用的优点和缺点，例如量子通信和量子干涉的产生。
2012-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Complex plasmon-exciton dynamics revealed through quantum dot light emission in a nanocavity
等离子体腔可以将电磁辐射限制到深亚波长范围。这有助于在单个量子发射体的极限处观察到强耦合现象。在这里，我们报告了一组广泛的测量等离子体腔托管一个到几个半导体量子点。散射光谱显示拉比分裂，表明这些设备是接近强耦合制度。使用Hanbury Brown和Twiss干涉法，我们观察到非经典发射，使我们能够直接确定每个设备中的发射器数量。光致发光光谱中令人惊讶的特征指向多个激发态的贡献。使用扩展的Jaynes Cummings哈密顿量的基础上的模型模拟，我们发现，量子点的暗态的参与解释了实验结果。因此，量子发射体与等离子体腔的耦合暴露了复杂的弛豫路径，并且作为控制量子态的动力学的非常规手段而出现。
2021-02-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Switchable Organic Plasmonics with Conductive Polymer Nanoantennas
金属纳米结构通过局部等离子体电荷振荡与光发生强共振相互作用，因此成为纳米光学的关键元素。它们在纳米级对光进行整形的能力使它们在许多领域都很重要，包括生物传感，能量转换和超平面光学。动态纳米天线的另一个方向是可以预见的，从用于微型医疗设备的可调超透镜到控制辐射流入和流出建筑物的自适应窗口。然而，使纳米光学天线能够动态可控仍然具有很大的挑战性，特别是对于具有固定介电常数的传统金属。在这里，我们提出了国家的最先进的导电聚合物作为一类新的有机等离子体材料的氧化还原可调纳米光学。通过实验和模拟，我们表明，高导电聚合物的纳米盘可以通过激发偶极局部表面等离子体共振提供清晰的光学消光峰。共振频率红移与增加纳米盘的纵横比，与偶极极化率理论的基础上的分析计算。此外，我们证明了通过聚合物的氧化还原状态的化学调谐的有机纳米天线的光学响应的完全切换，其有效地调制等离子体和非等离子体制度之间的材料介电常数。因此，我们的研究结果表明，导电聚合物纳米结构可以作为氧化还原可调等离子体纳米天线，基于双极化载流子，而不是在传统的金属电子。未来的方向可能会研究不同的聚合物和几何形状，以进一步扩大等离子体光谱范围（这里约为0.8至3.6 μm）以及不同的调谐方式。
2019-07-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Galvanic Replacement Reaction to prepare nanoporous Aluminum for UV plasmonics
等离子体激元学的应用已经扩展到电磁波谱的紫外区域。不幸的是，常用的贵金属具有固有的光学性质，这限制了它们在350 nm以上的使用。铝可能是最合适的材料紫外等离子体，在这项工作中，我们表明，纳米多孔铝可以从Mg3Al2合金开始制备。多孔金属通过电置换反应获得。这样的纳米多孔金属可以被利用来实现用于增强的UV拉曼光谱和荧光的等离子体材料。由于大的表面积与体积比，这种材料代表了一个强大的平台，用于促进等离子体基片和紫外线中分子之间的相互作用。
2019-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Single-atom dopants in plasmonic nanocatalysts
结合等离子体和催化金属的双金属纳米结构是有前途的定制和增强等离子体热载流子产生利用等离子体催化。本文采用第一性原理含时密度泛函理论研究了贵金属纳米颗粒（Ag，Au，Cu，Pd，Pt）中单原子掺杂（Ag，Au，Cu）的等离子体激元热载流子产生。我们的研究结果表明，在掺杂剂原子的局部热载流子产生显着改变的掺杂剂元素，而作为一个整体的纳米粒子的等离子体响应没有显着的影响。特别地，掺杂剂原子处的热空穴源自掺杂剂的离散d电子态。这些d电子态的能量，以及因此热空穴的能量，取决于掺杂剂元素，这开辟了用合适的掺杂剂调节热载流子产生的可能性。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Plasmonic Nanostars with Hot Spots for Efficient Generation of Hot Electrons under Solar Illumination
纳米星（NST）是具有等离子热点的尖刺纳米晶体。在这项研究中，我们表明，强电磁场定位在nanostar尖端能够产生大量的高能（热）电子，这可用于光化学。为了计算具有复杂形状的等离子体纳米晶体，我们开发了一种基于热电子表面产生效应的量子方法。然后，我们将这种方法应用于纳米星，纳米棒和纳米球。我们发现，与纳米棒和纳米球的情况相比，具有多个热点的等离子体纳米星具有最好的热电子光学产生特性。超热电子的产生是一种量子效应，并且由于纳米晶体表面附近的光学跃迁而出现。纳米晶体的量子特性强烈地依赖于尺寸和材料。特别是，银纳米晶体显着克服了金的热电子产生的量子速率的情况下。另一个重要的因素是一个尺寸的大小。小的纳米晶体对于热电子的产生更有效，因为它们表现出更强的量子表面效应。本研究结果可为设计新型太阳能光催化材料体系提供参考。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quantized evolution of the plasmonic response in a stretched nanorod
量子方面，如紧密分离的金属纳米颗粒之间的电子隧穿，对于理解纳米级系统的等离子体响应至关重要。我们探讨了量子效应对导电耦合金属纳米粒子二聚体响应的影响。这是通过拉伸纳米棒来实现的，这导致在两个纳米棒端部之间形成变窄的原子接触。基于第一性原理的含时密度泛函理论计算，我们发现了一个不连续的等离子体响应的纳米棒被拉伸的演变。这对于主电荷转移等离子体激元模式的强度尤其明显。我们所观察到的不连续性和离散性的传导通道之间的相关性所形成的原子大小的结。
2015-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Sculpting the plasmonic responses of nanoparticles by directed electron beam irradiation
功能纳米结构中物质的空间限制将这些系统推向了纳米科学的最前沿，既作为奇异物理和量子现象的游乐场，又在包括等离子体、光电子和传感在内的多种应用中。与此同时，单色电子能量损失谱（EELS）的出现使得能够探索单个纳米颗粒内的局部纳米等离子体功能和纳米颗粒组装体的集体响应，从而深入了解相关机制。然而，等离子体纳米结构的现代合成工艺通常限于可访问的几何形状和材料的类型，并且即使如此，也限于数十nm量级的空间精度，从而排除了对结构-性质关系的关键方面的直接探索。在这里，我们使用扫描透射电子显微镜（STEM）的原子大小探针来执行纳米颗粒配置的精确雕刻和设计。此外，使用低损耗（EELS），我们提供了动态分析的等离子体激元响应的演变过程中的雕刻过程。我们表明，在纳米粒子的自组装系统中，单个纳米粒子可以选择性地去除，重塑或以纳米级分辨率任意图案化，有效地修改空间和能量域中的等离子体响应。这一过程大大增加了设计的可能性，并为任意结构的开发提供了机会，这最终是纳米光子设计的关键。纳米雕刻又给电子显微镜带来了另一种能力。
2021-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Atomic Response in the Near-field of Nanostructured Plasmonic Metamaterial
我们报告的反射光谱铯原子在附近的纳米结构的金属元表面。我们发现，在852 nm处的$6S_{1/2} - 6P_{3/2}$共振跃迁的超精细亚多普勒光谱的强烈影响的纳米结构的等离子体共振耦合。在等离子体超材料的近场中，原子线的色散和位置的微调可以对基于原子的计量、传感和片上原子器件的开发具有用途和意义。
2016-03-28 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Plasmofluidic Single-Molecule Surface Enhanced Raman Scattering from Dynamic Assembly of Plasmonic Nanoparticles
单分子表面增强拉曼散射（SM-SERS）是等离子体纳米粒子的重要应用之一。SM-SERS灵敏度关键取决于在这种纳米颗粒附近产生的等离子体热点。在传统的液相SM-SERS实验中，等离子体热点通过纳米颗粒的化学聚集来促进。这种聚集通常是不可逆的，因此，纳米颗粒不能再分散在流体中以供进一步使用。在这里，我们展示了如何将SM-SERS与等离子体极化激元辅助的等离子体纳米粒子在非结构化金属-流体界面的可逆组装相结合。我们的方法的一个独特的特点是，我们使用一个单一的倏逝波光激发的纳米粒子组装，操纵和SM-SERS测量。此外，通过利用在金属-流体界面处的等离子体激元的双重激发，我们创建了金属纳米颗粒的相互作用组件，其可以进一步用于分散纳米结构的动态光刻。我们的工作将在实现光学寻址，等离子体流体，单分子检测平台的影响。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
