Stimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP) as a Route to Achieving Optical Control in Plasmonics
采用自洽模型研究了三能级量子辐射体与等离子体系统耦合的光学性质。结果表明，受激拉曼绝热通过（STIRAP）技术可以成功地用于控制具有集体效应的杂化材料的光学性质，并在光-物质相互作用中发挥重要作用。我们考虑了一个核-壳纳米线组成的银核和耦合量子发射器的外壳，并利用STIRAP计划来控制这种系统的散射效率在频率和空间依赖的方式。在STIRAP诱导的粒子数向终态的转移发生后，核壳纳米线表现出两组Rabi分裂，Fano线型表明在等离子体近场驱动下两种不同原子跃迁之间存在强相互作用.
2012-08-24 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Molecular cavity optomechanics: a theory of plasmon-enhanced Raman scattering
等离子体激元增强拉曼散射的传统解释将这种增强归因于天线效应，将电磁场聚焦到亚波长体积中。在这里，我们介绍了一个新的模型，另外占的等离子体分子相互作用的动力学和相干性，从而揭示了一个增强机制没有考虑之前：动态反作用放大分子振动。我们首先将问题映射到腔光力学的正则模型上，其中分子振动和等离子体激元是\textit{parametrically coupled}。从分子的拉曼活性和等离子体激元场分布计算了光机耦合率，并由此导出了拉曼截面。当等离激元衰减速率与振动频率相当或小于振动频率并且激发激光器从等离激元蓝失谐到振动边带上时，所产生的延迟反馈力可以导致分子振动的有效参数放大。光学力学理论提供了一个定量的框架，计算增强的横截面，恢复已知的结果，并使新的系统，利用动态反作用，以实现额外的，模式选择性增强的设计。它产生了一个新的理解等离子体增强拉曼散射，并开辟了一条道路，分子量子光学力学。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Self-Organized Nanogratings for Large-Area Surface Plasmon Polariton Excitation and Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Sensing
表面等离子体激元（SPP）由于其有趣的性质而被开发用于光子电路的制造和小型化，用于表面增强光谱学和超越衍射极限的成像。然而，这些等离子体激元模式的直接照明的激发是禁止的能量/动量守恒规则。克服这种限制的一种策略依赖于衍射光栅，以使入射光子的波矢量与传播SPP激发的波矢量相匹配。文献中迄今报道的方法的主要限制是它们依赖于通过要求苛刻的纳米光刻工艺制造的高度有序的衍射光栅。在这项工作中，我们证明了一种创新的，完全自组织的方法的基础上，溅射辅助离子束溅射可以利用制造大面积（平方厘米规模）的纳米波纹钠钙模板，保形支持金薄膜沉积的物理沉积。自组织图案作为准一维光栅，其特征在于具有非常高的空间阶数，与横向光子相干长度适当匹配。因此，光栅能够激发限制在Au/电介质界面处的混合SPP模式，其谐振波长可以通过修改光栅周期、光子入射角或潜在地通过选择薄膜导电材料来调谐。表面增强拉曼散射实验显示出在10^3范围内的有希望的增益，这是有竞争力的，即使在样品制造参数的系统优化之前，使用最先进的光刻系统，证明了这种模板用于广泛的光电应用的潜力，旨在用于分子或生物传感的等离子体增强光子捕获。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Metal-Dielectric-Graphene Sandwich for Surface Enhanced Raman Spectroscopy
通过插入薄的高\k{appa}介电层来增强罗丹明B（RhB）的拉曼强度，所述介电层降低金-石墨烯界面处的表面等离子体激元阻尼。结果表明，通过等离子体共振增强，拉曼强度急剧增加，同时保持有效的荧光猝灭与优化的电介质层厚度。
2014-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Giant optomechanical spring effect in plasmonic nano- and picocavities probed by surface-enhanced Raman scattering
本文利用等离激元纳米腔和皮腔的极端光限域增强光机械耦合，实现巨光弹簧效应，使分子键大幅软化，并驱动集体声子以控制可逆与不可逆化学过程。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Infrared absorption and Raman scattering on coupled plasmon--phonon modes in superlattices
我们从理论上考虑由薄的导电层之间的绝缘层空间分离形成的超晶格。利用麦克斯韦方程组分析了系统中两个耦合声子-等离子体模的色散，并考虑了延迟的影响。计算了有限平板的红外透射和半无限超晶格的红外吸收。反射率最小值由绝缘层中的纵向和横向声子频率以及耦合模式的密度态奇异性决定。我们还计算了半无限超晶格的喇曼截面。
2005-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plexciton-mediated Raman scattering in strongly coupled systems
Institute of Light Resources and Environmental Science, Henan Academy of Sciences（河南省科学院光资源与环境科学研究所）；School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院）
该研究采用量子多体理论揭示等离激元-激子耦合体系中极化激元介导的拉曼散射机制，推导了拉曼强度与增强因子的解析表达式，解释了极化激元分支线宽不对称性，建立了耦合体系动力学演化的通用框架。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall
Theory of plasmon-enhanced metal photoluminescence
金属光致发光（MPL）起源于光激发的芯空穴和导带电子的辐射复合。在金属纳米结构中，由于表面等离子体激元局域场效应，MPL增强。我们确定了等离子体辅助MPL的另一个重要过程-俄歇等离子体激发的核心孔-阻碍MPL从小纳米结构。我们开发了一个微观理论的等离子体增强MPL，包括等离子体辅助增强和抑制机制，并获得MPL量子效率的增强因子。我们的数值计算的MPL从金纳米粒子是在极好的协议与实验。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Raman Energy Density (RED) in the Context of Acousto-Plasmonics
元激发之间的相互作用从一个基本的方面和新的应用是非常感兴趣的。虽然等离子激元激子已被广泛研究，声学振动（声子）和局域表面等离子激元（LSP）之间的相互作用机制仍然是相当未知的。在这里，我们提出了一个新的理论框架的调查之间的相互作用的限制声振动和LSP参与共振声拉曼散射。我们在费米黄金法则的框架下描述了拉曼散射过程，并引入了拉曼能量密度（RED）的概念。类似于拉曼-布里渊电子密度（RBED）介绍了半导体，这个物理量被用来作为一个理论工具的解释共振拉曼散射介导的LSP在金属纳米粒子。RED表示在拉曼散射过程中激发并由纳米颗粒的声振动调制的电磁能量密度。我们发现，类似的LDOS和RBED，RED可以映射在近场区域，并提供了一个清晰的图片LSP和声振动之间的相互作用，引起非弹性散射可测量的远场。我们使用新引入的RED概念来研究弹性（和）各向同性效应，并提取嵌入在介电环境中的球形纳米颗粒的拉曼选择规则。
2022-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spatially Resolving the Enhancement Effect in Surface-Enhanced Coherent Anti-Stokes Raman Scattering by Plasmonic Doppler Gratings
本文利用等离子体多普勒光栅（PDG）平台，对非线性表面增强相干反斯托克斯拉曼散射（SECARS）的输入输出光束中等离子体光栅的增强效应进行了实验研究。PDG是可设计的方位角啁啾光栅，其提供宽带和空间分散的等离子体增强。因此，它们提供了观察和比较来自各个输入和输出光束中的增强的不同组合的总体增强的机会。我们首先确认PDG在线性表面增强荧光和拉曼散射中空间分离输入和输出增强的能力。然后，我们研究空间分辨增强非线性SECARS，其中相干相互作用的泵，斯托克斯和反斯托克斯光束增强的等离子体光栅。通过映射的SECARS信号和分析的方位角依赖的强度，我们表征在个别频率的增强。理论分析表明，虽然输入和输出光束的同时增强对SECARS很重要，但泵浦光束和反斯托克斯光束的增强在整体增强中起着比斯托克斯光束更关键的作用。本文的工作对等离子体增强光谱的增强机理有了深入的了解，这对等离子体光栅的设计和优化具有重要意义。PDG平台也可以应用于研究其他非线性光-物质相互作用中的增强机制或等离子体光栅对荧光寿命的影响。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Quantifying efficiency of remote excitation for surface enhanced Raman spectroscopy in molecular junctions
针对SERS直接激发导致纳米间隙背景加热阻碍分子操控的问题，提出通过光栅激发SPPs传播至电迁移金分子结实现远程激发SERS的方法，33个器件统计显示其耦合效率约10%且光谱更稳定。
2023-08-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Giant mid-IR resonant coupling to molecular vibrations in sub-nm gaps of plasmonic multilayer metafilms
能够限制光的纳米材料对于增强光谱学例如拉曼散射、红外吸收和非线性光学过程是期望的。等离子体超晶格已经显示出在中红外线中承载集体共振的能力，但需要严格的制造工艺来创建良好有序的结构。在这里，我们演示了如何短程有序的金纳米粒子多层镜，自组装的亚纳米分子间隔，支持集体等离子体极化激元共振在可见光和红外线，连续可调超过11 $μ$ m通过简单地改变纳米粒子的大小和层数。由此产生的分子等离子体激元系统接近振动强耦合，并显示巨大的Fano倾角强度，SEIRA增强因子~10 $^6$，轻物质耦合强度g~100 cm $^{-1}$，Purcell因子~10 $^6$，模体积压缩因子~10 $^8$。集体等离子体激元极化激元模式对纳米颗粒空位无序是高度鲁棒的，并且通过由分子间隔物限定的一致的间隙尺寸来维持。结构无序有效地将光耦合到多层膜和镜子之间的间隙中，从而实现亚皮升样品体积的拉曼和红外传感。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Separation of Electromagnetic and Chemical Contributions to Surface-Enhanced Raman Spectra on Nanoengineered Plasmonic Substrates
来自吸附在贵金属表面上的分子的拉曼信号由于基底的等离子体共振而被增强许多数量级。此外，与纯分子的光谱相比，增强的光谱被修改：许多振动频率被移动，并且在附着到金属上时相对强度发生显着变化。为了设计一种有效的方案来分离电磁效应和化学效应，我们探索了苯乙烷吸附在纳米结构金表面的拉曼光谱变化的起源。的光谱修改归因于频率依赖性的电磁增强和化学结合的效果。后者的贡献可以使用分子-金属簇模型计算再现。我们提出的证据表明，化学结合的效果主要是由于分子的电子结构的变化，而不是相对于基板的分子的固定取向。
2010-09-09 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Plasmon-Enhanced Interface Charge Transfer Exciton of 2D In-Plane Lateral and van Der Waals MoS$_2$/WS$_2$ Heterostructures
采用第一性原理计算和有限元电磁模拟相结合的多尺度计算方法，研究了二维横向和范德华2 H相MoS 2/WS 2异质结构的等离子体增强层间电荷转移激子.在2 H横向和范德华MoS $_2$ /WS $_2$异质结中观察到弱ICT激子。理论结果揭示了等离子激元与ICT激子强耦合产生激子的物理原理。金属等离子体激元能强烈增强弱CT激子，为观察弱CT激子提供了新的途径。我们的研究结果有助于加深对横向和范德华异质结中激子与等离子体激元强耦合作用所产生的激子的理解。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface-Enhanced Raman Spectroscopy of Graphene Integrated in Plasmonic Silicon Platforms with Three-Dimensional Nanotopography
将石墨烯与等离子体纳米结构集成导致多功能混合系统，其具有用于许多应用的增强的性能。在这项工作中，我们利用石墨烯显着的机械性能，将其与可扩展的3D等离子体纳米结构硅衬底相结合，增强了石墨烯与电磁辐射的相互作用。大面积的飞秒激光结构的硅纳米柱阵列，用金纳米颗粒装饰，与石墨烯集成，这符合衬底纳米形貌。我们在488，514，633和785 nm的激发波长，跨越整个可见光范围内获得拉曼光谱。对于所有激发波长，石墨烯的拉曼信号增强了2-3个数量级，类似于迄今为止测量的关于等离子体基片上石墨烯的表面增强拉曼光谱（SERS）的最高增强。此外，与传统的沉积和光刻方法相比，这里采用的制造方法依赖于硅在水中的单步、无掩模、成本有效、快速激光加工，适合于大规模制造。差分时域模拟阐明了衬底的3D形貌的优点。石墨烯与Au修饰的硅纳米柱的构象使得石墨烯能够从增加数量的纳米颗粒中近场采样。由于与纳米柱的协同效应，不同的纳米颗粒对于柱上的不同波长和位置变得更活跃，从而提供宽带增强。纳米结构等离子体硅是与石墨烯和其他2D材料集成的有前途的平台，用于传感，光子学，光电子学和医疗诊断领域的大面积混合纳米材料的下一代应用。
2019-02-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Model for quantum efficiency of guided mode plasmonic enhanced silicon Schottky detectors
基于内部光电发射过程的等离子体增强肖特基探测器正在成为探测具有亚带隙能量的光子的有吸引力的选择。然而，与基于半导体中的带间跃迁的更常规的探测器相比，这些探测器的量子效率似乎较低。在此基础上，以硅等离子体激元器件为平台，建立了一个预测导模内光电探测器量子效率的理论模型。该模型得到了数值模拟和与实验结果比较的支持。最后，我们讨论了进一步提高量子效率的方法。
2014-01-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable plasmon-enhanced birefringence in ribbon array of anisotropic 2D materials
本文研究了二维各向异性材料在带状阵列结构中的远场散射特性。我们的研究揭示了等离子体增强的线性双折射在这些超颖表面，线偏振入射光可以被散射成其正交偏振或被转换成圆偏振光。我们发现通过调节工作频率或材料的各向异性，散射光的振幅和相位都有很宽的调制，并建立模型来解释观察到的散射行为。
2017-01-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon Enhanced Faraday Rotation in Thin Films
本文分析了具有纳米结构表面轮廓的磁活性金属薄膜在电磁波作用下的法拉第旋转。定期以及随机的表面轮廓被认为是。研究了等离子体激元对法拉第角的贡献。对于周期光栅，我们证明了当表面等离子体波数与逆晶格的波数之一时，旋转角达到最大。法拉第角在等离子体激元带边的增强的预测。在随机表面轮廓的情况下，它表明，表面磁等离子体的扩散给出了一个主导的贡献法拉第旋转。与实验进行了比较。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Low-dimensional gap plasmons for enhanced light-graphene interactions
针对石墨烯原子层厚与光学模式尺寸失配导致光-石墨烯重叠不足的问题，提出低维石墨烯间隙等离激元波，实现更强场集中及高效线性调制。
2016-12-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Purcell factor for plasmon-enhanced metal photoluminescence
本文提出解析模型描述低于衍射极限金属纳米结构中MPL增强机制，推导出任意形状结构的MPL Purcell因子普适表达式，并揭示直接复合与天线介导过程干涉导致MPL光谱带蓝移。
2023-07-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
New plasmon-like mode in PdTe$_{2}$: Raman scattering and memory function study
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Indian Institute of Technology, Gandhinagar（印度理工学院甘地纳加尔分校）；School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi（印度理工学院曼迪校物理科学学院）
研究PdTe₂在10K至300K温度范围内拉曼散射特性，发现低于100K时出现新的250cm⁻¹峰，通过理论和现象分析确认其为等离子体模，同时发现声子频率和线宽在100K以上表现出异常行为。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonlinear behavior of vibrating molecules on suspended graphene waveguides
悬浮的石墨烯波导沉积在微米级周期性金属（等离子体）结构上。测试分子的拉曼散射（B.沉积在波导表面上的纳米粒子（例如纳米粒子）在旋转时表现出方位角周期：在这些微米尺度下，自发拉曼应该与相位匹配条件无关。此外，我们观察到的角度选择性的二次强度依赖性相反的典型的线性行为的自发拉曼。在非常适度的泵浦激光强度（在样品表面<10 MW/cm 2，通常用于拉曼实验）下观察到这种效应。我们把这些现象归因于振动分子和表面等离子体激元（SPP）模式在分子振动频率下的非线性耦合。据评估，极化激元模式传播通过相当长的距离（超过100微米）。
2012-06-18 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Raman scattering in a two-dimensional electron gas: Boltzmann equation approach
本文用玻尔兹曼方程方法研究了二维电子气中的非弹性光散射。电子-空穴激发产生的拉曼光谱与3-d情况下预测的拉曼光谱有本质的不同。在干净的限制，它有一个强的非对称共振的形式，由于在电子-空穴频率$ω= vk$的平方根奇异性，而在相反的脏限制的截面的通常的洛伦兹形状被重新建立。考虑电磁场的自洽效应，发现了集体等离子体激元模的贡献，结果表明，与三维金属中等离子体激元激发不可观测（因为需要很大的转移频率）不同，二维电子系统产生低频（$ω\propto k^{1/2}$）等离子体激元峰.对该峰的宽度的测量可以提供关于电子散射速率的大小的数据。
1999-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular Tuning of Charge-Transfer Resonance in Plasmonic Nanocavities
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
研究分子-金属纳米腔内电荷转移共振能量条件，利用含联苯硫醇衍生物单层的纳米颗粒-镜面结，结合多种光谱和理论计算，定量评估相关能量关系，为探测和工程化电荷转移过程建立框架并提供机理见解。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Surface plasmon-enhanced photo-magnetic excitation of spin dynamics in Au/YIG:Co magneto-plasmonic crystals
我们报道了在金属-电介质磁等离子体晶体中采用表面等离子体激发的Co掺杂YIG中的光磁自旋进动的强烈放大。等离子体增强伴随着激发在透明电介质石榴石内部的300 nm厚的层内的局部化。实验结果很好地再现了光磁激发的数值模拟。我们的研究结果表明，磁等离子体概念的亚波长本地化和放大的光磁激发在介质YIG：Co和开辟了一条路径，全光磁化切换衍射极限以下的能量效率接近磁存储器的基本限制。
2021-04-02 cond-mat.mes-hall
Plasmon-enhanced generation of non-classical light
由表面等离子体激元实现的强烈的光-物质相互作用已经产生了广泛的光子、光电和化学功能。近年来，在这一研究领域的兴趣集中在量子制度，旨在开发超紧凑的纳米级仪器在单（少）光子（S）水平上运行。在这个角度来看，我们提供了一个一般性的概述，最近的实验和理论进展，以及不久的将来的挑战，对等离子体增强的量子光学和光发射器件的设计和实施的基础上的纳米光子技术的构建块：金属介电纳米结构和微观光源。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Enhanced Super-Radiance in Epsilon-Near-Zero Plasmonic Channels
我们描述了通过将它们嵌入在ε近零（ENZ）环境中，由在截止处操作的等离子体波导组成，来大幅提高两能级量子发射体的集合的自发发射的可能性。这种现象依赖于Purcell增强和Dicke超辐射效应的组合，利用ENZ通道中大而均匀的局域态密度，这被证明可以显着扩展这些量子效应的空间范围。我们展望了在光学传感、分子检测和低阈值激光方面令人兴奋的应用。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Tailored nanoscale plasmon-enhanced vibrational electron spectroscopy
振动光谱可以通过表面等离子体增强，以达到分子大小的检测和表征极限。增强的水平在很大程度上取决于样品的微观细节，这些细节通常被宏观技术错过。在这里，我们调查声子在h-BN通过耦合到银纳米线等离子体激元，其能量是通过修改纳米线长度调谐。具体来说，我们使用电子束铣削准确地和迭代地改变纳米线的长度，然后通过电子能量损失谱揭示等离子体增强的振动特性的h-BN。这使我们能够调查，否则隐藏的体声子和观察强等离子体声子耦合。新的研磨和光谱技术具有很大的潜力，解决材料纳米结构的振动特征。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall
Plasmon-enhanced second harmonic generation in the laser-irradiated cubic metal nanoparticles
首次采用流体力学近似和冷等离子体近似计算了亚波长中性金属立方纳米粒子的等离子体增强二次谐波产生。该理论的发展，考虑到所有的奇异性的电磁场在立方纳米粒子表面。结果进行比较的线性情况下的纳米立方体和球形纳米粒子。在后一种情况下，它们表现出非常强的局部场强和二次谐波信号的增强。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
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
Spin-orbit interaction enabled electronic Raman scattering from charge collective modes
本文揭示了在反演对称性破缺系统中，Rashba型自旋轨道耦合使等离激元与拉曼顶点在零动量转移下产生额外耦合，并在巨型Rashba材料BiTeI中提供了实验验证，为操纵相干电荷激发提供了新方法。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon confinement and plasmon-phonon interaction in nanowire based quantum wells
共振拉曼光谱实现在紧密间隔的纳米线为基础的量子阱。声子量子化符合2.4 nm厚的量子阱观察，在协议与横截面透射电子显微镜测量和光致发光实验。通过观察耦合等离子体-声子模式，证明了在量子化结构内高密度等离子体的产生。等离子体的密度以及由此的等离子体-声子相互作用由激发功率控制。这一工作为进一步研究纳米线中的受限高密度电荷系统奠定了基础。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of surface-enhanced Raman scattering in noble-metal nanoparticles
提出了一个吸附在小的贵金属纳米颗粒上的分子的表面增强拉曼散射（SERS）的微观模型。在金属中分子轨道和电子态没有直接重叠的情况下，主要的增强源是作用于表面附近的分子的纳米颗粒中的表面等离子体共振的强电场。在小粒子中，电磁增强被量子尺寸效应强烈修改。我们发现，在纳米尺寸的颗粒，SERS幅度是由几个量子尺寸效应之间的竞争，如朗道阻尼的表面等离子体共振和减少筛选附近的纳米粒子表面。利用含时局域密度近似，我们计算了不同尺寸纳米粒子表面附近局域场的空间分布和增强因子。
2006-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigating Analyte Co-Localization at Electromagnetic Gap Hot-Spots For Highly Sensitive (Bio)molecular Detection by Plasmon Enhanced Spectroscopies
本文利用嵌段共聚物自组装制备高密度等离子体纳米柱阵列，系统研究分析物尺寸与亚10 nm间隙热点的匹配关系，在SERS和金属增强荧光检测中实现皮摩尔级灵敏度，为等离子体增强光谱的电磁热点设计提供依据。
2020-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Plasmon-enhanced near-field chirality in twisted van der Waals heterostructures
结果表明，手性等离子体，其特征在于由纵向磁矩伴随纵向电荷等离子体，导致电磁近场，也是手性的。对于扭曲的双层石墨烯，我们估计屏蔽等离子体激元的近场手性可以比相关的圆偏振光大几个数量级。手征性还表现为在等离子体传播的方向与其坡印廷矢量之间形成的偏转角。扭曲的范德华异质结构可能因此提供了一种新的平台，以促进手性分子中的对映体选择性的物理化学过程，而无需施加分别打破时间反转、镜面或反转对称性的磁场或外部纳米图案化。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Plasmon-enhanced second harmonic generation in semiconductor quantum dots close to metal nanoparticles
我们报道了非中心对称半导体CdS量子点与孤立的银纳米颗粒紧密接触时，其光学二次谐波信号的增强。强度增强约为1000。我们还表明，当入射激光频率$ω$朝向银等离子体激元在$2ω$的光谱位置调谐时，增强增加，证明银纳米颗粒修改非线性发射。
2012-02-14 cond-mat.mes-hall
Plasmon-enhanced second harmonic sensing
最近有人提出，等离子体纳米天线中的非线性光学过程允许等离子体传感平台的灵敏度大幅提升。在这里，我们提出了一种传感装置的基础上的非中心对称等离子体纳米天线阵列具有增强的二次谐波发生（SHG）集成在微流控芯片。我们评估其灵敏度在线性和非线性政权使用的品质因数（FOM = $(ΔI/I)/Δn$），占相对变化的测量强度，\textit{I}，对环境的折射率\textit{n}的变化。虽然在两种状态下实现的信噪比允许检测最小折射率变化$Δn_{min} \approx 10^{-3}$，但是在非线性状态下的平台操作的特征在于灵敏度（即FOM）比线性灵敏度高至少3倍。由于等离子体增强SHG的表面灵敏度，我们的研究结果表明，这种SHG传感平台的灵敏度性能超过其线性对应物的发展是触手可及的。
2017-11-15 cond-mat.mes-hall
Surface-enhanced Raman scattering in graphene deposited on Al$_x$Ga$_{1-x}$N/GaN axial heterostructure nanowires
研究了沉积在AlxGa 1-xN/GAN轴向异质结构纳米线上的石墨烯的表面增强拉曼散射。石墨烯拉曼光谱的强度与铝含量无关。石墨烯拉曼谱带参数、KPFM和电反射率的分析显示了极化电荷的屏蔽。理论计算表明，石墨烯中的等离子体共振远远超出了拉曼光谱范围。这排除了SERS的电磁机制的存在，因此表明增强的化学机制。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
Theory of plasmon-enhanced Foerster energy transfer in optically-excited semiconductor and metal nanoparticles
我们描述了在金属子系统（金属纳米晶体）的存在下，半导体纳米粒子之间的Foerster转移的过程。在金属纳米晶体的存在下，Foerster过程可以变得更快，更长。Foerster转移的增强是由于等离子体辅助放大纳米级组件内的电场的效果而发生的。同时，金属纳米晶体导致在Foerster转移过程中的能量损失增加。在等离子体共振的激励下，我们推导出了能量转移率、光致发光强度和能量耗散率的方便方程。由于金属的强耗散，等离子体增强的Foerster转移的实验观察需要特殊的条件。作为可能的实验方法，我们考虑连续波和时间分辨的光致发光研究，并描述了观察等离子体增强转移的条件。特别是，我们表明，光致发光光谱应仔细分析，因为等离子体增强的福斯特效应可以出现在一起与强激子能量耗散。我们的研究结果可以应用到各种实验纳米系统。
2007-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Resonant Gold Nanoparticles Achieve Plasmon-Enhanced Pan-Microbial Pathogen Inactivation in the Shockwave Regime
不需要高温、反应性化合物或紫外线辐射的泛微生物灭活技术可以解决当前感染控制策略中的空白，并在生物技术行业中提供生物制剂的有效灭菌。在这里，我们证明了飞秒（fs）激光照射的共振金纳米粒子（NP）的条件下，允许电场介导的空化和冲击波的产生实现了有效的等离子体增强光子微生物病原体灭活。我们证明了这种NP增强的物理灭活方法对不同的病原体组有效，包括包膜和非包膜病毒，以及各种细菌和支原体。光子灭活是波长依赖性的，并且在不存在来自NP的等离子体增强的情况下，在800 nm处的近红外（NIR）中观察到可忽略的微生物灭活水平。这在添加共振等离子体纳米颗粒后发生变化，这提供了对病毒和细菌污染物的灭活的强烈增强。重要的是，等离子体增强的800 nm飞秒（fs）脉冲诱导的灭活对病原体具有选择性。在相同条件下，作为代表性生物制剂纳入的抗体未观察到可测量的损伤。
2018-11-28 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph
