Quantum plasmonic waveguides: Au nanowires
对于我们的社会来说，将小型化和良好的运行速度结合起来是一项引人注目但至关重要的任务。等离子体激元波导使得能够以光学操作速度携带信息，同时将设备的尺寸保持在纳米范围内。在这里，我们提出了一个理论研究的等离子体波导扩展我们的调查结构如此之小，量子尺寸效应（QSE）变得不可忽略，即量子等离子体波导。具体来说，我们证明和评估的蓝移表面等离子体（SP）共振能量的超薄金纳米线。
2015-11-12 cond-mat.mes-hall
Doughnut shaped emission from vertical organic nanowire coupled to thin plasmonic film
垂直纳米线促进了一种创新机制，在正交方向上引导光场，并充当纳米级光源。亚波长，垂直取向的纳米线平台，无论是等离子体和半导体品种可以促进有趣的远场发射分布和潜在的携带轨道角动量状态。受这些前景的启发，在这封信中，我们展示了如何利用混合等离子体-有机平台来设计远场辐射。我们所采用的系统是由二氨基蒽醌在等离子体金膜上生长制成的有机纳米线。我们利用倏逝波激发和傅立叶平面显微镜，实验和数值研究了从一个单一的，垂直的有机纳米线的表面等离子体极化激元介导的发射的角分布。从单根纳米线的光致发光和弹性散射分别分析在平面动量态的耦合光子。我们发现，发射是甜甜圈形状的光致发光和弹性散射制度。我们预计，讨论的结果可以在设计有效的，极化激元介导的纳米光子源，可以携带轨道角动量状态相关。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Modified field enhancement in plasmonic nanowire dimers due to nonlocal response
我们研究了非局域光学响应对金属纳米线的光学性质的影响，通过数值实现任意纳米线几何形状的流体动力学Drude模型。我们首先证明了我们的频域有限元实现的准确性，基准它在一个很宽的频率范围内对分析结果的消光截面的圆柱形等离子体纳米线。我们的主要结果涉及更复杂的几何形状，即圆柱形和蝴蝶结纳米线二聚体，可以强烈增强光场。对于这两种类型的二聚体，我们发现，非局域响应可以强烈影响之间的二聚体和各自的消光截面的字段增强。特别是，我们给出的例子附近的杂交等离子体激元二聚体共振，仍然很大，但近两倍小于通常的本地响应描述的最大字段增强。同时，对于固定的频率，场增强和截面也可以显着增强在非局部响应模型。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Plasmonic nanowire coupled to zero-dimensional nanostructures: A brief review
促进表面等离子体激元的金属纳米线和纳米颗粒在纳米光子学、热等离子体激元学和光电子学中是当代感兴趣的。它们不仅促进了亚波长光的传播和定位能力，而且还为限制在纳米尺度的体积内的光热效应提供了一个极好的平台。这篇简短的综述文章旨在提供一个特定的纳米光子几何形状的概述：一个等离子体纳米线耦合到零维纳米结构。我们讨论了制备这种纳米结构的方法，并回顾了一些有趣的纳米光子应用，我们最后讨论了一些新兴的研究方向，可以通过采用耦合纳米结构。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.optics
Photonic thermal conduction by infrared plasmonic resonators in semiconductor nanowires
由于光子的低能量密度和被快速吸收的趋势，光子通常对固体内的热传输没有贡献。我们提出了一个实用的材料系统-红外等离子体共振器嵌入在半导体纳米线-利用近场电磁耦合，实现光子热传输可比的电子和声子的贡献。我们分析表明，光子热导率高达约1 W m-1 K-1的10 nm直径的硅和InAs纳米线含有重复谐振器在500 K。纳米线系统在各向同性环境中的性能优于等离子体粒子，并为光子热传输提供了一条超过声子和电子的途径。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic acoustic plasmon resonances in semiconductor nanowires and their dimers
从金属等离子体激元学已知的流体动力学Drude模型也适用于尺寸在单粒子量子限制和体之间的半导体结构。但与金属相反，对于半导体，可能必须考虑两种或更多种类型的等离子体，以便正确描述它们的等离子体特性。在这种结合分析和计算的研究中，我们探讨了最近提出的双流体动力学Drude模型的等离子体半导体纳米线的光学性质的预测，特别是热激发InSb纳米线。我们专注于低频声表面和体等离子体共振，这是这个模型的独特指纹，尚未观察到。我们确定这些共振的光谱单纳米线的基础上分析计算，他们是在我们的数值实现的模型完全一致。对于纳米线的二聚体，我们预测的消光截面和声学局域表面等离子体共振场增强，这使得它的观察在二聚体的大幅增加更有可能。
2019-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Directional emission from WS2 monolayer coupled to plasmonic Nanowire-on-Mirror Cavity
通过将二维过渡金属二硫族化物耦合到等离子体纳米腔中来影响二维过渡金属二硫族化物激子发射特性的光谱和方向特性已经成为二维材料纳米光子学的重要前景。在本文中，我们实验研究了定向光致发光发射二硫化钨（WS 2）单层夹在单晶等离子体银纳米线（AgNW）波导和金（Au）镜，从而形成一个AgNW-WS 2-Au腔。通过采用偏振分辨傅立叶平面光学显微镜，我们量化的AgNW-WS 2-Au腔的远端的定向发射特性。考虑到我们的几何形状同时有利于局部场增强和波导能力，我们设想其在基于2D材料的片上纳米光子信号处理中的实用性，包括非线性和量子光学制度。
2021-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Thermoplasmonics: Quantifying plasmonic heating in single nanowires
光的等离子体吸收可以导致金属纳米结构中的显著局部加热，这种效应定义了热等离子体的子领域，并且已经在从生物医学技术到光电子学的各种应用中得到利用。在孤立的纳米结构中，定量表征所产生的局部温度升高可能非常具有挑战性。通过测量金属纳米线的电阻与横向等离子体激元模式的光致变化，我们定量地确定在单个纳米结构的温度增加，与入射偏振的依赖性清楚地揭示了等离子体激元加热机制。计算模型解释了共振和非共振的贡献，光学加热和热传输的主要途径。通过结合电子和光学测量获得的这些结果，对先前实验中光学加热的作用进行了限制，并为旨在利用这种效应的工程结构提出了设计指南。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall
Fourier microscopy of single plasmonic scatterers
我们报告了一种新的实验技术，用于量化由单个等离子体和超材料纳米散射器散射的光的角分布，基于傅立叶显微镜在暗场共焦设置。这种新的设置是量化单个等离子体和金属材料构建块的散射特性的必要工具，以及这种构建块的小耦合簇，这些构建块预计将成为纳米天线，光捕获结构和转换光学器件的主要成分。我们提出了一组不同长度的Au纳米线的测量，并显示了如何单Au纳米线的辐射图案随线的长度和驱动极化和波矢的函数的演变。
2011-05-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic heating in Au nanowires at low Temperatures: The role of thermal boundary resistance
在分子尺度上的非弹性电子隧穿和表面增强光学光谱需要低温局部温度，即使在照明条件下，这是具有挑战性的实现与等离子体共振金属纳米结构。我们报告了一个详细的研究激光加热等离子体活性纳米线在衬底温度从5到60 K。的纳米线的局部温度的增加是量化的热测量方法，并可以高达100 K的基板温度为5 K和激光强度的典型值。我们还表明，一个$\sim 3\times$减少局部温度升高是可能的，通过切换到蓝宝石或石英衬底。散热的有限元建模表明，在低于$\sim$ 50 K的温度下，纳米线的局部温度增加主要由金属-衬底界面的热边界电阻决定。该模型再现了惊人的实验趋势，在此制度的纳米线的温度随入射光功率的非线性变化。的热边界电阻被证明是一个主要的限制达到必要的低温同时进行非弹性电子隧穿和表面增强拉曼光谱。
2017-04-03 cond-mat.mes-hall
Photothermoelectric effects and large photovoltages in plasmonic Au nanowires with nanogaps
纳米结构的金属受到局部光学询问可以产生开路光电压，潜在地用于能量转换和光电探测。我们报告了一项研究的光电压作为一个功能的照明位置在单一的金属金纳米线和纳米线形成的电迁移的纳米间隙。我们使用激光扫描显微镜通过激发局部等离子体共振和直接吸收来局部加热金属纳米结构。在没有纳米间隙的纳米线中，电荷传输是扩散的，我们观察到与热电性一致的电压分布，局部塞贝克系数取决于纳米线的宽度。在具有纳米间隙的纳米线中，电荷传输是通过隧穿进行的，我们观察到高达数十mV的大的光电压，其幅度、极化依赖性和空间定位遵循纳米间隙中的等离子体共振。这与由非平衡态、等离子体激元激发后产生的“热”载流子所携带的跨纳米间隙的光电流的模型一致。
2017-04-25 cond-mat.mes-hall
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
Beaming Elastic and SERS Emission from Bent-Plasmonic Nanowire on a Mirror Cavity
本文报道了在反射镜腔上的纳米线（B-NWoM）的弹性发射和表面增强拉曼散射（SERS）发射的实验观察。利用偏振分辨傅立叶平面和能量动量成像对系统进行探测，以研究发射波矢量的光谱和角度特征。来自扭结的耦合出的弹性散射光占据窄的角展度。我们使用具有明确分子取向的分子的自组装单层来利用腔中的面外电场来增强来自分子的拉曼发射并实现成束SERS发射。弹性散射和SERS发射的计算方向性分别为16.2和12.5分贝。实验数据与三维数值有限元和基于时域有限差分的数值模拟相印证。这里提出的结果可能会发现相关的理解发射器与细长等离子体腔的耦合和设计片上光学天线。
2021-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Plasmonic switching in Au functionalized GaN nanowires in the realm of surface plasmon polatriton propagation: A single nanowire switching device
报道了Au纳米颗粒功能化半导体GAN（Au-GaN）纳米线的光响应，用于使用532激发的光开关。采用催化剂辅助化学气相沉积技术生长了宽带隙GAN纳米线，并通过化学方法进行了Au功能化。Au-GaN纳米线显示出Au纳米团簇在550 nm附近的表面等离子体共振（SPR）模式以及GAN在365 nm附近的特征带。观察到的光学开关的Au-GaN纳米线的子带隙激发532 nm的表面等离子体激元辅助传输的电子在系统中的可能作用。在不存在使用325 nm激发的光开关的情况下，排除了带传导的作用，325 nm激发的能量高于室温下GAN的约3.4 eV（365 nm）的报道带隙。随着粒子间的分离，有限量的Au的带间贡献起着重要的作用。开关器件也成功地测试了一个单一的GAN纳米线功能化与金纳米团簇。对于单个GAN纳米线中的载流子的表面等离子体激元辅助电输运，测量到0.05欧姆-cm的电阻率值。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarizability of nanowires at surfaces: Exact solution for general geometry
纳米结构的极化率是决定其光学性质的重要参数。一个精确的半解析解的静电极化率的一般几何形状组成的两个部分，形成一个圆柱体，可以任意埋在基板上的推导使用双极坐标，余弦，正弦变换。基于所提出的表达式，我们分析了几种金属纳米线的几何形状，是重要的等离子体激元的极化率。我们的研究结果提供了物理洞察的相互作用之间的多个共振发现在金属纳米线的极化率在表面上。
2012-02-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Robust manipulation of light using topologically protected plasmonic modes
我们提出了一种拓扑等离子体激元晶体结构的阵列的平行纳米线具有不等的间距。在傍轴近似中，描述光沿着纳米线传播的亥姆霍兹方程映射到Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型的薛定谔方程。使用全三维有限差分时域解的麦克斯韦方程组，我们证明了存在的拓扑缺陷模式，与亚波长本地化，绑定到扭结的等离子体晶体。此外，我们表明，通过操纵扭结，我们可以构建空间模式过滤器，耦合体模拓扑缺陷模式，和拓扑分束器耦合两个拓扑缺陷模式。最后，我们表明，该结构是强大的制造误差与长度尺度的倒数小于拓扑带隙。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Exact polarizability and plasmon resonances of partly buried nanowires
本文导出了部分埋在基底中的两个半圆柱体的垂直和水平极化的静电极化率的解析表达式。使用导出的解析极化率，我们分析了三种重要的金属纳米线结构的局域表面等离子体共振：（1）半圆柱体，（2）半圆柱体在衬底上，和（3）圆柱体部分埋在衬底中。在其他结果中，我们表明，基板等离子体共振的光谱位置起着重要的作用。我们的分析结果，使许多复杂的等离子体纳米线配置，包括衬底上的纳米线的简单，快速，准确的分析。这对于与实验数据的比较、应用以及作为数值方法的基准都很重要。
2012-02-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Microwave spectroscopy of Andreev states in InAs nanowire-based hybrid junctions using a flip-chip layout
基于半导体纳米线的约瑟夫森结是用于电可调量子位结构（例如门控子或Andreev量子位）的潜在构建块。然而，一个实际的实现需要彻底调查的内在激发光谱。在这里，我们展示了低损耗超导微波电路的制造，结合高品质因数与良好的控制栅极架构，利用倒装芯片的方法。利用该平台对原位生长的InAs/Al核/半壳纳米线的Andreev态进行了单色调和双色调实验，并利用荫罩定义的约瑟夫森结对Andreev态进行了测量。在门控和磁通偏置光谱测量中，我们发现了由光子吸收介导的离散Andreev束缚态之间的单个准粒子和准粒子对跃迁的清晰特征。我们的实验结果支持模拟表明，该结驻留在中间通道长度制度。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Plasmon-Enhanced Photoresponse of a Single Silver Nanowire and its Networked Devices
光测辐射热效应在采用具有纳米尺度特征的金属电极的光电结构和器件中是至关重要的，这是由于等离子体激元场增强引起的加热。一种特殊的情况是单个银纳米线（Ag NW）和它们的网络。Ag NW-网络表现出优异的热、电和机械性能，为光电子器件中使用的普通柔性透明电极材料提供了简单而可靠的替代品。迄今为止，还没有关于银纳米线的光响应的报道。在这项工作中，我们表明，一个单一的银纳米线和网络，这样的银纳米线具有显着的，固有的光响应由于光测辐射热效应，直接观察和测量使用扫描光电流显微镜。在接触金属处产生的表面等离子体激元（SPP）或在金属-金属结构处产生的等离子体激元在等离子体激元场增强是可能的结处引起加热。银纳米线的局部加热导致由于测热效应的负光电导。在这里，由于等离子体增强塞贝克效应的开路响应记录在NW-金属接触结。发现通过用银纳米颗粒装饰银纳米线，SPP辅助的测辐射热效应进一步增强。这些观察结果与金属纳米线在等离子体应用中的使用有关，特别是在光电子学中。我们的发现可能为等离子体激元传感铺平道路，而无需光谱检测。
2022-01-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Parity-dependent shot noise and spin-flip relaxation process in a hybrid superconductor-nanowire quantum dot
我们报告了一个量子点形成的InAs纳米线悬浮在超导电极之间的散粒噪声测量。我们发现一个明确的交替的散粒噪声值之间的库仑阻塞制度的偶数和奇数电子占领的点，表明超泊松（泊松）散粒噪声的Fano因子达到约2（1）发生偶（奇）奇偶校验。随着磁场的增加，宇称效应消失，所有的制度显示法诺因子约为1。实验中的整个观察结果与从包括自旋翻转弛豫过程的共隧穿的全计数统计得到的模拟结果在定量上一致，这对应于模拟具有强自旋轨道相互作用的量子点中的电子运动。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Coupling emission from single localized defects in 2D semiconductor to surface plasmon polaritons
类原子发射体与表面等离子体激元的耦合提供了一条通向显著的光学非线性的路径，这在量子信息处理和量子网络中是必不可少的。大的耦合强度要求发射器在等离子体结构的表面附近的纳米级定位精度，这是具有挑战性的。我们证明了在钨二硒化物（WSe2）单层自对准的银纳米线的表面等离子体激元模式的单个局部缺陷的耦合。银纳米线在重叠区域处的单层上诱导应变梯度，导致形成固有地接近表面等离子体的局部缺陷发射位点。我们测量的耦合效率的下限为39%，从发射器到等离子体模式的银纳米线。该技术提供了一种实现等离子体结构与2D半导体的局部缺陷之间的有效耦合的方法。
2017-06-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Excitation of nanowire surface plasmons by silicon vacancy centers in nanodiamonds
金刚石中的硅空位（SiV）中心由于其窄的发射线而成为量子发射体的一个非常有前途的候选者。虽然许多不同的量子发射体已经被用于激发各种传播的等离子体模式，但SiV中心的相应开发仍然是迄今为止未知的领域。在这里，我们报告的银纳米线支持的表面等离子体激元模式的激发使用SiV中心的纳米金刚石。SiV中心荧光与表面等离子体激元的耦合被观察到，当位于纳米线附近的纳米金刚石被泵浦照射时，作为来自纳米线远端的辐射发射。耦合的影响也被视为SiV中心寿命的变化。最后，我们讨论了加强SiV中心耦合到表面等离子体模式的可能途径。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic Transverse Dipole Moment in Chiral Fermion Nanowires
研究了手性费米子纳米线中无带隙带内等离激元的横向偶极矩，发现其非零且可通过打破谷对称性调控，为利用静态横向电场连续控制等离激元特性提供了可能。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
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
Ultrafast Dynamics of Plasmon-Exciton Interaction of Ag Nanowire-Graphene Hybrids for Surface Catalytic Reactions
利用超快泵浦-探测瞬态吸收光谱技术，在可见-近红外波段对石墨烯-银纳米线杂化材料的飞秒等离子体激子相互作用进行了实验研究。银纳米线的等离子体激元寿命约为150飞秒（fs）。对于单层石墨烯，在275 fs处的快速动力学过程是由于石墨烯激子的激发，而在1.4皮秒（ps）处的缓慢过程是由于等离子体激元热电子与石墨烯声子的相互作用。对于石墨烯-Ag纳米线杂化材料，等离子体激元诱导的热电子向石墨烯的转移时间尺度为534 fs，金属等离子体激元增强的石墨烯等离子体激元在可见光区的时间尺度约为3.2 ps.石墨烯-银纳米线杂化物可用于等离子体激元驱动的化学反应。这种石墨烯介导的表面增强拉曼散射基底与单层石墨烯或单个Ag纳米线单独驱动的反应相比，显著增加了由石墨烯-Ag纳米线杂化共同驱动的表面催化反应的概率和效率。这意味着石墨烯-Ag纳米线杂化物不仅可以导致高密度热电子的显著积累，而且由于强的等离子激元-激子耦合，还可以显著增加等离子激元到电子的转换效率。
2016-08-06 cond-mat.mes-hall
Plasmonic modes in cylindrical nanoparticles and dimers
我们提出了解析表达式的准静态近似内的圆柱形纳米粒子的等离子体激元模式的共振频率。我们的理论模型使我们能够获得具有任意纵横比的金属圆柱体的纵向和横向极化偶极模式，这使我们能够捕获等离子体纳米盘和纳米线的物理特性。我们还计算了量子力学修正这些谐振频率由于溢出效应，这是相关的纳米尺寸的圆柱体。我们继续考虑耦合的局部表面等离子体在二聚体的圆柱形纳米粒子，这导致集体等离子体激元激发。我们扩展我们的理论形式主义，构建一个分析模型的二聚体，描述的演变与纳米粒子间的分离所产生的明亮和黑暗的集体模式。本文对溢出效应引起的耦合模频率重正化现象进行了评述，并讨论了实验检测的一些方法。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin relaxation mechanism in Silver nanowires covered with MgO protection layer
利用坡莫合金/银横向自旋阀的非局域自旋阀测量方法研究了具有MgO表面保护层的银纳米线的自旋翻转机制。介导的表面散射的自旋翻转事件有效地抑制了MgO盖层。自旋弛豫过程在Elliott-Yafet机制的框架下得到了很好的描述，从而精确地确定了纳米线中声子或杂质介导的动量散射的自旋-filp散射几率.温度依赖的自旋-晶格弛豫遵循布洛赫-格吕奈森理论，并落在一价金属的通用曲线上，如从体材料的传导电子自旋共振数据确定的莫诺和伯纽标度中。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Experimental observation of transverse spin of plasmon polaritons in a single-crystalline silver nanowire
报道了在等离子体激元单晶银纳米线中激发的表面等离子体激元的横向自旋和自旋动量锁定的实验观察。与在金属膜中激发的SPP相反，沿NW的长轴（$x$轴）传播的倏逝SPP模式的电磁场分量可以沿两个纵向平面（$y$和$z$平面）衰减，导致两个正交的横向自旋分量（$s_z$和$s_y$）。在纵向平面（$x$）中的衰减SPP模式信号的相反圆偏振分量的分析揭示了信号的自旋相关偏置，因此存在横向自旋分量（$s_z$）。傅立叶平面中相应的横向自旋密度（$s_3$）揭示了自旋-动量锁定，其中自旋的螺旋度由SPP倏逝波的波矢量分量决定。此外，三维数值计算的结果得到证实。所呈现的结果展示了如何利用化学制备的等离子体AgNW来研究倏逝波中的光学自旋，并且可以外推以探索亚波长效应，包括定向自旋耦合和光学纳米操纵。
2021-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-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
Driving plasmonic nanoantennas at perfect impedance matching using generalized coherent perfect absorption
相干完全吸收（CPA）描述了由无损入射模式驱动的来自有损谐振器的所有输出模式的缺失。在这里，我们表明，对于纳米谐振器，也表现出辐射损失，例如等离子体纳米天线，可以应用CPA（gCPA）的广义版本。在gCPA中，仅针对（引导等离子体）模式的子集抑制出射模式，而其他（辐射）模式被视为附加损耗通道-这种情况通常被称为完美阻抗匹配。在这里，我们利用gCPA来展示如何在单个纳米线等离子体激元波导和等离子体激元纳米天线之间实现完美的阻抗匹配。被认为是辐射和次辐射特性的双曲。我们进一步展示了在无背景传感中的潜在应用。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Momentum-resolved surface enhanced Raman scattering from a nanowire-nanoparticle junction cavity
在这里，我们报告的实验证据，定向SERS分子位于一个单一的纳米粒子结腔。发射被限制在垂直于腔轴的一个很窄的波矢范围内。除此之外，分子激发多个导模的纳米线，使用泄漏辐射傅立叶显微镜成像。我们进一步表征作为输出偏振的函数的发射波矢量。线的激发导模显示出有趣的偏振特征。所有的结果都证实了基于有限元方法的数值模拟。本质上，我们提供了一个重要的连接间隙腔增强拉曼散射和它的方向性的发射。这些结果可能与理解纳米级的腔电动力学和一维和零维等离子体纳米结构之间极小间隙的分子耦合有关。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Transport signatures of topological phases in double nanowires probed by spin-polarized STM
我们研究了一个双纳米线设置接近耦合到一个$s$波超导体和搜索的散装签名的拓扑相变，可以观察到实验，例如，与STM提示。本文研究了线内超导的电荷、自旋极化和对振幅三个体量。当系统经历从平凡相到拓扑相的相变时，自旋极化和对振幅的符号翻转。为了确定有前途的方法来观察散装签名的相变在运输实验中，我们计算的自旋电流之间流动的本地自旋极化探针，如STM针尖，和双纳米线系统中的Keldysh形式主义。我们发现自旋电流包含了体自旋极化符号翻转的信息，可以用来确定拓扑相变点。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrical Tuning of Surface Plasmon Polariton Propagation in Graphene-Nanowire Hybrid Structure
我们展示了石墨烯-纳米线混合结构在可见光范围内的动态表面等离子体激元调制，这在以前被认为是石墨烯基场效应晶体管调制器的艰巨任务。实验上获得了高达0.07dB/μm的静态调制深度。仔细的模拟表明，在银NW和石墨烯片之间的界面处的强烈聚焦的电磁场和显著增强的电场是使器件的光学响应达到可见光范围的关键作用。进一步研究了单层石墨烯在狄拉克点附近的调制行为和双层石墨烯的奇异性。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Lithographyically defined, room temperature low threshold subwavelength red-emitting hybrid plasmonic lasers
混合等离子体激元激光器提供深亚波长光学约束，强烈增强的光-物质相互作用，并且与纳米尺度足迹一起承诺在光通信、生物传感和光刻中的新应用。到目前为止报道的亚波长混合等离子体激光器通常使用自下而上生长的纳米线、纳米棒和纳米正方形，使得难以将这些器件集成到工业相关的高密度等离子体电路中。在这里，我们报告的第一个实验演示的AlGaInP为基础的，红色发光的混合等离子体激元激光器在室温下使用光刻为基础的制造工艺。深亚波长的2D和3D模式限制的λ平方/56和λ立方/199，分别演示的谐振腔。一系列腔几何形状（波导、环、正方形和盘）显示出具有宽增益带宽（610 nm-685 nm）的0.6-1.8 mJ/cm 2的非常低的激射阈值，这归因于增益材料的异质几何形状、优化的蚀刻技术以及增益材料与等离子体模式的强重叠。最重要的是，我们建立了模式限制和增强吸收和受激发射，这在保持低激光阈值在非常小的混合等离子体激元腔中发挥了关键作用之间的联系。我们的研究结果为混合等离子体激元激光器密集阵列与光学和电子技术平台的进一步集成铺平了道路。
2016-12-30 cond-mat.mes-hall
Memristive control of plasmon-mediated nonlinear photoluminescence in Au nanowires
本研究提出利用带纳米间隙的电学结构，通过电压激活实现对金纳米线中表面等离子体介导的非线性光致发光的局域电学调控，为新型纳米级光电器件开发提供支撑。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall
Single plasmon transport in one dimensional nanowire
Université Bourgogne Europe, CNRS, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ICB UMR 6303（勃艮第欧洲大学，法国国家科学研究中心，勃艮第卡诺跨学科实验室）；Université Marie et Louis Pasteur, CNRS, Institut FEMTO-ST UMR 6174（玛丽和路易·巴斯德大学，法国国家科学研究中心，FEMTO-ST研究所）
提出统一理论框架，结合量子化电磁格林张量与有效非厄米哈密顿模型，研究一维纳米线中单等离激元输运，分析多发射器系统对反射透射谱的优化，实现低至2%的透射率和耦合损耗降低至三分之一。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Temperature-resilient anapole modes associated with TE polarization in semiconductor nanowire
圆柱形纳米线的偏振相关散射各向异性在例如纳米天线、光热治疗、热光致发光、催化、传感、光学滤波器和开关中具有许多潜在的应用。在所有这些应用中，依赖于温度的材料特性起着重要的作用，并且通常会对性能产生不利影响，这取决于辐射阻尼或耗散阻尼的主导地位。在这里，我们采用基于Mie散射理论的数值模拟，研究和比较金属（金，Au）纳米线与间接（硅，Si）和直接（砷化镓，GaAs）带隙半导体纳米线的温度和偏振相关的光学各向异性。结果表明，等离子体散射共振在半导体中，在吸收带内，随着温度的增加而恶化，而那些发生远离吸收带加强作为结果的声子贡献的增加。间接带隙薄（$20 \,\mathrm{nm}$）Si纳米线对于横向电（TE，$E_{\perp}$）和磁（TM，$E_{\parallel}$）模式都呈现低吸收效率，并且对于较短波长处的TM模式呈现高散射效率，使得它们适合作为高效散射体。在TE偏振的半导体纳米线（$r \! = \! 125 \! - \! 130$ nm）中也观察到具有温度弹性的高阶阿那普尔模式，其特征在于高吸收和低散射效率。在此，GaAs纳米线呈现出比Si纳米线大$3 \! - \! 7$倍的吸收效率，使得它们特别适合于温度弹性应用，例如扫描近场光学显微镜（SNOM）、局部加热、非侵入式感测或检测，其需要近场中的能量的强局部化。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Signatures of interaction-induced helical gaps in nanowire quantum point contacts
在具有强自旋轨道耦合（SOC）的半导体器件中实现自旋-动量锁定是纳米自旋电子学的基本目标，也是形成Majorana束缚态的重要前提。这样的螺旋状态预测在一维（1D）纳米线受到强大的Rashba SOC和自旋混合，其标志是一个特征重入行为的电导。在这里，我们报告的第一个直接实验观察的重入电导功能，这揭示了螺旋液体的形成，在最低的一维子带的InAs纳米线。令人惊讶的是，在没有磁场的情况下，该特征也非常突出。这种行为表明，交换相互作用对我们设备中的传输具有重大影响。我们把赝能隙的打开归因于自旋翻转的两粒子背散射。理想螺旋输运的全电起源对拓扑量子计算具有重要意义。
2017-01-29 cond-mat.mes-hall
Microwave Admittance of Gold-Palladium Nanowires with Proximity-Induced Superconductivity
我们报告定量电导测量扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）结在千兆赫频率和毫开尔文温度。金-钯基SNS结被布置成超导量子干涉器件链。该链强耦合到一个多模微波谐振器的模式间隔约0.6 GHz。通过测量谐振器模式的谐振频率和品质因数，我们提取了链导纳的耗散和无功部分。我们比较的相位和温度依赖性的导纳接近1 GHz的理论的基础上随时间变化的Usadel方程。这种比较使我们能够识别理论和实验之间的重要差异，这些差异不能通过在理论中包括非弹性散射或弹性自旋翻转散射来解决。
2017-03-09 cond-mat.mes-hall
Routing surface plasmons by a quantum-dot nanostructure: nonlinear dispersion effects
在量子信息处理中，通常采用单量子发射器的线性波导作为路由器来构建量子网络。在这里，我们研究了非线性色散对单表面等离子体激元的量子路由的影响，两个金属纳米线与一对量子点之间。利用实空间中的全量子理论，我们得到了单个表面等离子体激元在一对量子点散射下进入两个等离子体激元波导的四个出口的路由概率。结果表明，通过适当地设计点间距离和点-等离子体激元耦合，表面等离子体激元在等离子体激元波导通道之间的路由能力可以显著高于由具有线性色散的单发射极波导形成的相关网络。有趣的是，目前的二次色散在波导传递的表面等离子体激元输运的明显Fano样的共振。因此，所提出的双点配置可以用作用于控制等离子体波导中的表面等离子体激元路由的鲁棒量子路由器和等离子体Fano类共振控制器。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fano-Resonances in High Index Dielectric Nanowires for Directional Scattering
高折射率介电纳米结构由于尺寸和形状相关的光学共振模式的出现而提供原始的光学性质。这些模式通常呈现宽的低阶模式（\textit{e.g} .偶极模）和窄得多的高阶模。后者通常以快速变化的频率相关相位为特征，其-与近似恒定相位的低阶模式叠加-导致称为Fano共振的典型光谱特征。有趣的是，这种Fano共振发生在最简单形状的介电纳米结构中。在球形纳米颗粒中，可以观察到宽磁偶极子和窄电偶极子模式之间的干涉。在高纵横比结构如纳米线中，电或磁偶极模式（取决于照明条件）干扰相同性质（电或磁）的高阶多极贡献。利用解析米氏理论，我们分析了高折射率介质纳米线中法诺共振的发生，并讨论了它们的后果，如单向散射。通过数值模拟，我们进一步研究了纳米线的横截面形状以及两个平行纳米线的耦合对Fano共振的影响。所呈现的结果表明，即使是简单形状的全电介质纳米结构，也为等离子体纳米天线提供了可靠的低损耗替代方案。
2018-01-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Theory of plasmon reflection by a 1D junction
我们提出了一个全面的研究，从一个低电导率的一维结在一个二维导电片的正常入射等离子体波的反射。严格的分析结果，在宽和窄的交界处的限制。两种类型的现象决定了反射率，结内的谐振腔和引线之间的电容耦合。共振引起交替的强反射和弱反射，但易受等离子体阻尼的影响。不受阻尼影响的电容耦合在比等离子体激元波长的$1/10$窄的结中引起接近完美的等离子体激元反射。我们的研究结果是重要的红外二维等离子体电路利用缝隙天线，分裂门或纳米线门。它们也与纳米级太赫兹探测器的实现有关，其中最佳光吸收与最大结反射率相一致。
2018-04-14 cond-mat.mes-hall
