Amplified-reflection plasmon instabilities in grating-gate plasmonic crystals
我们确定了一个可能的机制的等离子体激元不稳定性周期性门控二维电子系统与调制的电子密度(等离子体激元晶体)下的直流电。不稳定性的发生是由于在晶体晶胞之间的适当相位匹配条件下,来自门控/非门控边界的小密度扰动的放大反射。基于传输矩阵的形式主义,我们推导出在这些结构中的旅行等离子体激元的一般色散方程。其在流体动力学极限的解决方案表明,阈值漂移速度的不稳定性可以被调整到等离子体激元相和载流子饱和速度以下,等离子体激元增量可以超过典型的III-V族半导体在77 K和石墨烯在室温下的碰撞阻尼率。
2016-10-22 cond-mat.mes-hall
Long-range Self-assembly via the Mutual Lorentz Force of Plasmon Radiation
长程相互作用经常以一系列中间的、有利的事件跳跃的方式进行。在这里,我们确定了一个被广泛忽视的机制产生的洛伦兹力和等离子体辐射的粒子的机械运动。即使辐射很弱,非保守的洛伦兹力也会产生垂直于等离子体激元振荡的稳定位置;随着时间的推移,会出现不同的模式。实验上,线性偏振光导致形成80 nm的Au纳米颗粒,平行排列,其长度比它们的等离子体近场相互作用大几个数量级。存在观察自组装的临界强度阈值和最佳浓度。
2018-01-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Beating pattern in radiation-induced oscillatory magnetoresistance in 2DES: coupling of plasmon-like and acoustic phonon modes
本文提出了一种在极低磁场下观察辐射感生磁电阻振荡拍频的微观理论。我们认为,这种拍频模式的发展作为两个振荡组件之间的耦合的结果:第一个是一个系统的电子朗道态被谐波驱动的辐射。第二种是晶格振荡,即,声学声子模式。我们分析了拍频模式对温度、辐射频率和功率的依赖关系。我们的结论是,拍模式是辐射驱动的性质的辐射朗道状态,使他们表现为集体等离子体振荡的辐射频率的证据。因此,这种等离子体激元的频率可以在具有明显技术应用的相同纳米器件中从微波调谐到太赫兹。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall
Detection of terahertz radiation using topological graphene micro-nanoribbon structures with transverse plasmonic resonant cavities
本文提出一种由 GNR 桥接的 GMR 横向叉指阵列太赫兹探测器,利用非线性 GNR 元件整流 THz 信号,并通过横向等离激元共振放大整流电流,显著提升探测器响应。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall
Leakage radiation microscopy of surface plasmons launched by a nanodiamond-based tip
薄的金膜的泄漏辐射显微镜展示了附接到光学尖端的顶点上的荧光金刚石纳米颗粒的集合作为有效的近场表面等离子体激元发射器的能力。在近场扫描光学显微镜中实现基于纳米金刚石的尖端将允许对发射位置进行精确控制,从而为扫描等离子体开辟道路。
2011-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Statistics of radiation emitted from a quantum point contact
我们分析了电子通过量子点接触时发射的电磁辐射的统计特性。我们考虑在二维电子气(2DEG)中实施的设置,其中辐射表现为从在点接触处散射的电子发射的2D等离子体激元。等离子体激元的玻色子统计与电子的费米子统计竞争;结果,量子点接触发射具有统计的非经典辐射,其可以通过改变驱动电压从聚束调谐到反聚束。我们的微扰计算的不可约的两个等离激元概率相关器为我们提供了信息的统计性质的发射等离激元和基本的电子电流。
2009-11-24 cond-mat.mes-hall
Propagation and scattering of TE surface plasmon polaritons on interface between two dielectrics
本文研究了TE极化电磁表面波在具有正、负磁导率材料界面上的传播。与TM极化表面波相反,TE表面波在半无限介质界面处散射时几乎没有辐射损耗。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Near-field thermal radiation transfer controlled by plasmons in graphene
结果表明,热激发等离子体极化激元模式可以强烈地介导,增强和\emph{tune}的近场辐射传输之间的两个紧密分离的石墨烯片。在近红外波段,在波动电动力学的框架内分析了近场热交换对掺杂和电子弛豫时间的依赖关系。对热传递的主要贡献可以被控制为来自带间或带内过程。我们预测在低掺杂和共振的两个石墨烯片中的等离子体激元的最大转移,具有数量级增强(例如,对于$0.1μm$到$10nm$之间的分离,$10^2$到$10^3$)超过Stefan-Boltzmann定律,称为远场极限。强大的,可调的,近场转移提供了一个外部可控的热开关,以及一个新的混合石墨烯石墨烯热电/热光伏能量转换平台的承诺。
2012-03-17 cond-mat.mes-hall
Thermal radiation and near-field thermal imaging of a plasmonic Su-Schrieffer-Heeger chain
我们调查的直接热发射光谱的等离子体的Su-Schrieffer-Heeger链的InSb纳米粒子,以及其远场发射由于近场散射的尖锐尖端,因为它是用于散射型热显微镜。我们讨论了可测量的拓扑相变在这样的远场和近场实验,并突出的拓扑边缘模式的签名。我们进一步讨论了基板的影响。
2022-09-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Asymmetry-driven plasmon instabilities in confined hydrodynamic electron flows
受限二维(2d)电子系统中的直流电流可能会变得不稳定,相对于等离子体激元的激发。大量的实验和模拟表明,结构的不对称性在某种程度上促进了等离子体激元的产生,但不对称性和不稳定性之间的本构关系一直缺失。我们在本文中提供了这样的关系,并表明在任意弱的驱动电流下,非对称结构中的有界理想2d电子流体是不稳定的。为此,我们开发了一个微扰理论的流体动力学等离子体激元和评估其本征频率引起的载流子漂移,散射和粘度的修正。我们发现,等离子体激元增益不断增加的等离子体激元模式的不对称程度,直到它投降的粘性耗散,也受益于不对称性。发展的形式主义允许我们把一个下限的不稳定性阈值电流,这对应于雷诺数$R_{\min} = 2\sqrt{3}$的一维等离子体激元在2D通道下恒定电压偏置。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall
Laser-launched evanescent surface plasmon polariton field utilized as a direct coherent pumping source to generate emitted nonlinear four-wave mixing radiation
提出了一种基于表面等离子体激元(SPP)的四波混频(4 WM)概念,利用激光发射的倏逝SPP场作为相干泵浦源,直接参与介质/金属界面的非线性4 WM过程。由于局部场增强效应,预期所得4 WM辐射的转换效率将显著增加。通过数值模拟进一步研究了在空气/金膜和石墨烯片/金膜界面处实施该概念的可行性。这一概念在新兴的纳米光子学、光电子学和有源等离子体学中的应用前景诱人。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Two-dimensional plasmons in lateral carbon nanotube network structures and their effect on the terahertz radiation detection
我们考虑的载流子输运和等离子体激元现象的横向碳纳米管(CNT)网络形成的设备通道与非对称电极。一个电极是到CNT网络的欧姆接触,另一个接触是肖特基接触。这些结构可以作为太赫兹(THz)辐射的探测器。我们开发的横向碳纳米管网络,其中包括随机取向的半导体碳纳米管(s-CNTs)和准金属碳纳米管(m-CNTs)的混合物的响应的设备模型。该模型包括二维等离子体激元的概念,在相对密集的网络随机取向的碳纳米管(CNT“毡”),并预测检测器的响应光谱特性。检测机制是由于肖特基接触电流-电压特性的非线性在与等离子体激元激发相关联的该接触处的电位降的强烈增强的条件下的AC电流的整流。我们表明,通过输入太赫兹辐射的二维等离子体激元的激发,探测器响应度可以在与等离子体激元共振相对应的信号频率处引起探测器响应度的尖锐共振峰。检测器响应度取决于s-和m-CNT的分数。燃烧的近接触区域的m-CNTs或破坏这些CNT导致显着增加的响应度与我们的实验数据一致。具有足够密集的横向CNT网络的共振THz探测器可以在室温下使用等离子体效应竞争并超过其他THz探测器。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall
Surface plasmon amplification by stimulated emission of radiation in hyperbolic metamaterials
本文从理论和数值上研究了复合双曲超材料与增益分子相互作用的光致伸缩条件和光学动力学特性。结合麦克斯韦-布洛赫方程和格林函数方法,计算了不同增益密度下的激光频率和阈值粒子数反转。我们证明了高水平的增强光子态密度在宽敞的光谱范围内所提供的双曲亚结构。我们发现,在增益层中的分子之间的直接偶极-偶极相互作用的spasing条件的影响可以忽略不计。考虑到这些影响,我们确定了一个参数区域,在该区域中可以发生spasing。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Resonance energy transfer near metal nanostructures mediated by surface plasmons
我们开发了一个统一的理论,等离子体辅助共振能量转移(RET)的分子之间的金属纳米结构附近,保持转移,耗散和辐射之间的能量平衡。我们表明,在很宽的参数范围内,包括在近场,RET是占主导地位的等离子体增强辐射转移(PERT),而不是由一个非辐射转移机制。我们对Ag纳米颗粒附近的分子进行的数值计算表明,RET幅度对分子的位置高度敏感。
2011-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rectification and bolometric terahertz radiation detectors based on perforated graphene structures exhibiting plasmonic resonant response
提出基于穿孔石墨烯层的太赫兹探测器,利用整流和热载流子测热机制及等离激元振荡增强,在室温下实现高响应率和探测率。
2025-06-18 cond-mat.mes-hall
Fate of electron beam in graphene: Coulomb relaxation or plasma instability?
二维系统中的电子束可以提供一个有用的工具来研究电子的能量-动量弛豫和产生微波辐射源于等离子体束不稳定性。当然,这两种应用不能共存:如果电子束松弛,电子束是稳定的;如果不稳定性存在,它强烈扭曲电子束的分布函数。在本文中,我们研究了电子-电子碰撞引起的束流弛豫的竞争和等离子体束流不稳定性的发展。我们发现,不稳定的等离子体模式与光束已经稳定的弱电子碰撞。在中间的电子-电子碰撞频率,不稳定性重新出现在普通的石墨烯等离子体激元模式。这种不稳定性被解释为从光束到二维等离子体激元的动量粘性转移。当等离子体激元波长和电子平均自由程处于同一数量级时,其增长率在流体动力学到弹道的交叉处达到最大值。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
A Single-Emitter Gain Medium for Bright Coherent Radiation from a Plasmonic Nanoresonator
我们从理论上证明了相干纳米等离子体激元的产生和辐射由一个单一的三能级量子发射器上的等离子体激元纳米谐振器。通过泵浦拉曼配置中的三能级发射器,我们展示了一种途径,以实现宏观积累的纳米等离子体由于受激发射的纳米谐振器,尽管他们的快速弛豫。由于纳米谐振器的天线效应,该系统作为一个高效和明亮的纳米相干光源,具有数百太赫兹的光子发射率,可以在室温下以脉冲模式用固态发射器实现。我们提供的结果的物理解释,并讨论其实现和超紧凑的光电子集成的影响。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Surface plasmon scattering by shallow and deep surface defects
表面等离子体散射的一维压痕和突起的检查,主要是在光学制度。缺陷的宽度是固定的,而其高度是变化的。单个和阵列的缺陷被认为是。突起主要反射光学范围内的入射等离子体激元。凹进主要辐射出平面的入射等离子体激元。当压痕与入射表面等离子体激元的相互作用是共振的时,压痕在相同波长处产生最大反射和面外辐射。一般来说,突出物在不同波长处表现出最大的反射和辐射。任一缺陷的浅阵列产生光子带隙,其光谱宽度可以通过增加缺陷的高度或深度来加宽。在带隙内的波长处,脊阵列比槽阵列更好地反射SPP,而槽阵列比脊阵列更好地辐射SPP。
2010-09-21 cond-mat.mes-hall
Plasmonic shock waves and solitons in a nanoring
我们应用电子液体的流体动力学理论,证明了一个圆偏振辐射诱导的抗磁性,螺旋敏感的直流电流在弹道纳米环。该电流在等离子体共振附近显著增强。由此产生的纳米环的磁矩代表了逆法拉第效应的巨大增加。随着辐射强度的增加,线性等离子体激元激发演化为强非线性等离子体冲击波。这些激发在THz频率处产生一系列良好分辨的峰。我们证明了等离子体波色散将冲击波转化为孤子。预测的效果应该能够在宽频率范围内(从微波到太赫兹波段)使用光学控制的超低损耗电,光子和磁器件的多种应用。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
Room Temperature Amplification of Terahertz Radiation by Grating-Gate Graphene Structures
我们报告太赫兹(THz)辐射通过光栅栅石墨烯沟道晶体管纳米结构传输的实验研究,并证明了室温THz辐射放大电流驱动的等离子体激元激发。具体地说,随着直流电(dc)下的周期性电荷密度调制的增加,我们观察到一个强烈的太赫兹等离子体共振吸收的红移,其完全漂白,其次是放大和蓝移的共振等离子体频率。我们的研究结果是,据我们所知,第一次实验观察到的能量转移从直流电流等离子体激元导致太赫兹放大。我们提出了一个简单的模型,允许所观察到的放大现象的唯象描述。该模型表明,在直流电流存在下,辐射诱导耗散修正对载流子密度太赫兹振荡和漂移速度之间的相移敏感,并随着电流的增加而变为负值,导致放大。本工作的实验结果都是在室温下获得的,为新型的基于二维等离子体激元的电压可调太赫兹辐射放大器铺平了道路。
2020-06-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Resonant Terahertz Detection Using Graphene Plasmons
等离子体激元,电子系统的集体振荡,可以有效地耦合光和电流,因此可以用于创建亚波长光电探测器,辐射混合器和片上光谱仪。尽管付出了相当大的努力,但已经证明实现在太赫兹频率下操作的等离子体器件具有挑战性。能够满足这一挑战的材料是石墨烯,因为它支持长寿命的电可调等离子体。在这里,我们展示了等离子体辅助共振检测太赫兹辐射的天线耦合石墨烯晶体管,作为两个等离子体法布里-珀罗腔和整流元件。通过使用栅极电压改变等离子体速度,我们在多个谐振模式之间调谐我们的检测器,并利用此功能来测量双层石墨烯中的等离子体波长和寿命,以及探测其莫尔迷你带中的集体模式。我们的设备为进一步的等离子体研究提供了方便的工具,这些研究在非环境条件下(例如低温和强磁场)通常非常困难,并为各种光子应用提供了可行的途径。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall
Coupling light into graphene plasmons through surface acoustic waves
我们提出了一个方案,耦合激光到石墨烯等离子体的帮助下,电产生的表面声波。表面声波形成衍射光栅,其允许用红外激光激发杂化石墨烯等离子体-声子色散的长寿命声子状分支。我们的方法避免了石墨烯片的图案化,不依赖于复杂的光学近场技术,并允许电切换远场辐射和传播石墨烯等离子体之间的耦合。
2013-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topological Graphene plasmons in a plasmonic realization of the Su-Schrieffer-Heeger Model
由薄绝缘体、石墨烯和金属制成的石墨烯混合物可以支持传播声等离子体(AGPs)。金属屏蔽修改了通常的石墨烯等离子体激元的色散关系,导致缓慢传播的等离子体激元,具有电磁辐射的记录限制。在这里,我们表明,石墨烯单层,由薄的介电材料和金属纳米棒阵列覆盖,可以用作一个强大的平台来模拟苏-施里弗-希格模型。我们计算了不同等离子体激元带的Zak相位,以确定它们的拓扑结构。该系统显示散装边缘对应:强烈本地化的界面态中产生的畴壁分离阵列在不同的拓扑阶段。我们发现签名的非平凡的阶段,可以直接探测远场中红外辐射,从而允许直接实验确认石墨烯拓扑等离子体。强大的场增强,界面态的高度局部化性质,以及它们的门调谐频率扩展了基于AGP的器件的能力。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Scattering of graphene plasmons at abrupt interfaces: an analytic and numeric study
我们讨论了石墨烯表面等离子体激元(SPPs)的散射在两个半无限石墨烯片之间的界面具有不同的掺杂水平和/或不同的底层介电基板。我们考虑了延迟效应和散射过程中自由辐射的发射。我们推导出近似的解析表达式的反射和透射系数的SPP以及相同的数量为所发射的自由辐射。我们表明,散射问题可以被改写为第二类Fredholm方程。这样的方程可以通过级数展开来求解,级数的第一项对应于我们对反射和透射振幅的近似解析解。我们已经发现,几乎没有自由辐射发射的散射过程中,在典型的实验条件下,背散射SPP传输非常少的能量。这项工作提供了在不同费米能级之间的界面处石墨烯等离子体散射的理论描述,这可能与实现等离子体电路元件(例如等离子体透镜或反射器)以及通过调制石墨烯的潜在景观来控制等离子体传播相关。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Proposal for a Graphene Plasmonic THz Emitter
我们提出了一个太赫兹辐射源的基础上的激发等离子体共振的石墨烯结构,通过混合两个近红外激光信号与太赫兹差频。该过程是光热电效应,最近已被证明在石墨烯中的THz频率下有效。天线将THz辐射耦合出亚波长石墨烯元件并耦合到远场中。发射是单色的,带宽由NIR激光源的带宽确定。作为发射器频率的函数的装置的输出功率估计为数十微瓦。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall
Dispersive Casimir Pressure Effect from Surface Plasmon Quanta by Quasi 1D Metal Wires in Ferrite Disks and The Josephson Frequencies and Currents
铁氧体由于其独特的自旋旋进特性而成为电磁应用的独特材料。本文研究了在铁氧体和金属丝构成的层状结构中利用磁调谐表面等离子体量子产生Casimir压力效应。先前,振荡表面等离子体激元量子被成功地包括以修改第一反射和第一透射特性。在这样的系统中,在修改的反射中振荡的表面等离子体激元量子,不仅解决了在超材料中的典型物质,而且还提供了新的应用,例如通过本文所示的超材料复合材料产生Casimir压力效应。Casimir压力从吸引态到排斥态的翻转被认为是引起表面等离子体量子辐射的机制。Casimir力分析和辐射测量数据都表明,系统在铁磁共振诱导的电通量作用下发展为量子化态。量子分析被用来理解我们的实验测量的离散辐射谱。离散辐射的再现使用含时薛定谔表示。结果,我们发现约瑟夫森频率和约瑟夫森电流表示在室温下,我们用它们外推的激发铁氧体中感应的电压。在X波段的约瑟夫森频率能够区分微米伏差,它允许我们报告的数据,在室温下的铁氧体中的铁磁共振感应电压。当我们开始考虑能量物质时,我们知道辐射强度取决于末态密度和激发概率。在X波段波导内产生高达20mW的微波功率似乎是可能的。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Coherence and aberration effects in surface plasmon polariton imaging
我们从理论和实验上研究了表面等离子体激元相干成像,无论是通过薄金属膜泄漏辐射显微镜或通过厚金属膜干涉显微镜。使用严格的模式形式主义的基础上标量惠特克潜力,我们开发了一个系统的分析和矢量的方法,适用于分析相干成像涉及表面等离子体激元。这项研究包括几何像差由于折射率失配发挥了重要作用,最近的实验使用泄漏辐射显微镜的解释。我们比较我们的理论与实验使用经典或量子近场扫描光学显微镜探针,并表明该方法导致记录的光学图像的充分解释。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
On Surface Plasmon Damping in Metallic Nanoparticles
从理论上研究了金属纳米粒子(MNP)中表面等离子体(SP)振荡衰减的两种可能机制:a)SP的辐射衰减,b)SP振荡与基体中电子跃迁的共振耦合。结果表明,辐射阻尼率是成正比的电子在MNP的数量,因此,这个通道的能量流出MNP成为必不可少的相对较大的粒子。第二种机制的研究表明,MNP的SP振荡能量泄漏率不依赖于颗粒尺寸,而完全取决于基质的光学特性。结果表明,对于3-5 nm尺寸的非常小的MNP,其中强的3D尺寸量子化效应抑制了电子-声子相互作用,在某些情况下,共振耦合提供了有效的能量流出。
2003-06-05 cond-mat.mes-hall
Spontaneous decay of a quantum emitter near a plasmonic nanostructure
我们发展了一个位于金属-电介质结构附近的量子发射体(QE)的自发衰变理论,该结构支持局域表面等离子体。如果等离子体共振被调谐为接近QE发射频率,则由于从QE到局部等离子体模式的能量转移,随后通过等离子体天线进行光子发射,发射被增强。发射速率取决于等离子体激元与辐射场的耦合和金属中欧姆损耗之间的密切相互作用。在这里,我们开发的等离子体激元格林函数的方法,包括等离子体激元与辐射的相互作用,以获得显式表达式的辐射衰减率和光学极化率的局部等离子体激元模式在任意的等离子体激元纳米结构。在这种方法中,我们通过将其与等离子体激元模式密度(其表征等离子体激元场限制)相关来提供等离子体激元模式体积的一致定义,并恢复标准腔形式的Purcell因子,但现在用于等离子体激元系统。我们表明,QE放置在一个小的金属纳米结构的尖锐尖端附近的“热点”,等离子体激元模式的体积与金属体积的比例,同时非常敏感的接近尖端。最后,我们推导出任何纳米等离子体系统的辐射功率谱的增强因子,并将其与自发衰变率的Purcell因子联系起来。我们说明了我们的研究结果,位于金纳米棒尖端附近的QE的数值例子。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Noncentrosymmetric plasmon modes and giant terahertz photocurrent in a two-dimensional plasmonic crystal
本文介绍并理论研究了平面非中心对称等离子体晶体中的等离子体光电流效应。等离子体激元光电流直流电流的产生是由于二维电子拖曳的非中心对称的等离子体激元模式下激发的太赫兹辐射的正常入射。我们发现,集体等离子体激元模式的平面等离子体激元晶体成为强烈的非中心对称的弱耦合制度的反交叉。大的等离子体波矢量(其通常比太赫兹光子波矢量大两到三个数量级)以及等离子体共振处的强近场增强使得等离子体拖曳与在常规二维电子系统中观察到的光子拖曳相比具有强得多的效应。
2015-05-26 cond-mat.mes-hall
Biased Nanoscale Contact as Active Element for Electrically Driven Plasmonic Nanoantenna
电驱动的光学天线可以用作在光学频率下操作的电磁辐射的紧凑源。在最广泛探索的配置中,当跨隧穿间隙施加偏置电压时,由结构的金属部分之间的电子隧穿产生辐射。我们建议使用弹道纳米收缩作为支持等离子体模式的光学天线的馈电元件,而不是依赖于间隙中固有的低效非弹性光发射。我们讨论了负责光发射的基本机制,并表明,与这样的纳米级接触,可以达到量子效率的数量级大于标准的发光隧道结构。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Excitation of plasmons in two-dimensional electron gas with defects by microwaves: Wake-field method
我们发展了一种分析方法来寻找微波产生的等离子体在二维电子气的缺陷。用等离子体中运动的带电粒子的尾流场来表示激发。结果明确地解决了光子到等离子体激元转换的效率和激发的类型。虽然在较大的等离子体波数下达到激发对辐射的强吸收,但在最佳波数下产生强烈的持续等离子体波。后一种波数取决于等离子体激元的光谱和波需要行进而基本上不衰减的距离。它们的类型,可以是移动的或站立的,由缺陷的几何形状和辐射的偏振决定。我们确定这种类型的旅行等离子体作为圆形等离子体激元,激发点缺陷,和横向等离子体激元,激发直线缺陷和旅行远离(朝向)的电线,如果他们的群速度是正(负)。非线性激励也占。特别是,我们分析了零次谐波,线性的微波强度,它具有冻结的电荷密度波的字符。从缺陷排列在截断周期集的基本尾流的干扰可以产生放大的等离子体激元,这是很容易描绘。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Cooperative emission mediated by cooperative energy transfer to a plasmonic antenna
我们开发了一个理论的合作发射介导的合作能量转移(CET)从一个合奏的量子发射器(QE)的等离子体天线的速率等于个人QE-等离子体能量转移率的总和。如果天线辐射效率足够高,则以与系综尺寸成比例的近似相同的协作速率辐射掉所传递的能量。我们推导出明确的表达式,在当地的领域,合作Purcell因子和增强因子的功率谱有效的等离子体结构的任何形状的特征尺寸小于辐射波长。辐射的功率谱保留了等离子体共振线型与整体振幅缩放与合奏大小。如果QE位于具有几乎恒定的等离子体局域态密度(LDOS)的区域中,例如,在等离子体纳米腔中,我们证明了CET速率与激发的QE数量呈线性关系,与实验一致,并且可以通过改变激发功率在很宽的范围内进行调谐。对于分布在等离子体激元模体积饱和的扩展区域中的QE,我们证明了合作Purcell因子具有与系统尺寸无关的通用形式。CET机制也结合了等离子体激元LDOS增强,从而产生了控制场增强极限之外的发射速率的可能性。
2019-03-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
A concentric plasmonic platform for the efficient excitation of surface plasmon-polaritons
我们提出了一种等离子体器件组成的同心环形光栅作为一个有效的工具,定向发射和检测表面等离子体极化激元(SPPs)。数值模拟和光学表征被用来研究所制造的结构化金表面。我们证明,这种圆形对称的等离子体激元器件提供了一个有效的自由空间辐射和表面等离子体激元之间的接口。这种结构提供了一个很好的平台,用于研究混合等离子体,特别是等离子体-发射体耦合,例如当激发放置在环内的染料分子时发生的耦合。如在这项工作中所示,该设备的一个有趣的特性是,激发的位置决定了SPP的传播方向,提供了一个灵活的手段来研究它们与放置在表面上的分子或偶极发射器的相互作用。
2016-01-03 cond-mat.mes-hall
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