Double Fano resonances in a composite metamaterial possessing tripod plasmonic resonances
通过在双开口环谐振器超晶格中嵌入四杆谐振器，制备了具有三脚架等离子体共振的平面复合超材料。双Fano共振观察到一个共同的subradiant驱动振荡器与两个superradiant振荡器耦合。作为四能级三脚架原子系统的经典模拟物，该复合材料的透射光谱表现出双Fano相干效应。两个超辐射振荡器之间的吸收功率的转移是通过操纵通过垂直入射的电磁波的偏振角共轭的两个耦合强度来控制的。
2014-10-27 physics.optics
Mueller matrix spectroscopy of Fano resonance in Plasmonic Oligomers
Fano共振起源于光谱宽的超辐射模式和离散的次辐射模式的干涉等离子体低聚物是在密集的最近的调查，由于许多潜在的应用。在这方面，开发实验手段来理解和控制复杂的Fano干涉过程并调制所得到的不对称Fano谱线形状是非常受欢迎的。在这里，我们提出了一个偏振Mueller矩阵测量和逆分析方法的定量理解和解释的复杂的干涉过程，导致Fano共振对称性破缺等离子体低聚物。使用定制设计的暗场Mueller矩阵光谱系统记录等离子体低聚物的光谱Mueller矩阵。这些随后使用差分Mueller矩阵分解技术进行分析，以产生定量样品偏振特性，即偏振双衰减（d）和线性延迟（δ）参数。对称破缺等离子体低聚物的超辐射偶极等离子体激元模式和亚辐射四极模式的干涉的独特特征表现为跨Fano光谱凹陷的双衰减和线性延迟参数的快速光谱变化。Mueller矩阵中包含的偏振信息被进一步用于理想地控制Fano谱线形状。实验Mueller矩阵分析与基于有限元的数值模拟相补充，这使得能够定量地理解超辐射和次辐射等离子体激元模式的干涉及其与偏振双衰减和延迟参数的联系。
2018-04-30 physics.optics
Controlling Fano resonance using the Geometrical Phase of light in spatially tailored waveguided plasmonic crystals
呈现非对称谱线形状的Fano共振是在各种物理系统中观察到的普遍现象。在这里，我们通过实验建立了光谱不对称性参数和物理上可实现的相位因子之间的连续和离散模式，导致法诺共振的干扰的直接联系。使用一种特殊设计的超材料，即波导等离子体晶体与等离子体光栅的空间变化的取向轴，我们展示了控制的Fano共振的光谱不对称性通过改变偏振光的几何相位。在这种情况下，由于光栅轴的取向角的变化，导致输入左和右圆偏振光的几何相位的变化。系统的几何相位和由此产生的法诺共振的q-参数的变化被解释由一个适当的理论模型连接的两个物理实体。通过调整几何相位实现的对Fano共振的谱线形状的控制可以为基于偏振的光子应用开辟新的途径。
2019-05-05 physics.optics
The Fano Signature in the Optical Response of a Waveguide-excited Compound Plasmonic Nanoantenna
虽然长距离传播等离子体已经被广泛研究用于实现片上光学感测平台，但基于波导激发的局部表面等离子体共振（LSPR）的感测系统尚未受到太多关注。波导激发和读出作为基于自由空间光的单粒子光谱学的替代方案对于高通量传感和芯片上药物发现平台特别有吸引力。在这里，我们提出了一个数值研究的光学响应的波导激发的等离子体穴形复合纳米天线，表现出法诺签名在其光谱响应。虽然只倏逝耦合到波导，复合纳米天线被认为是诱导高对比度消光的波导的透射光谱。这里提出的复合等离子体纳米天线配置在具有高通量能力的混合光子-等离子体传感方法中是感兴趣的。
2017-10-16 physics.optics
Signature of a Fano-resonance in a plasmonic meta-molecule's local density of optical states
我们目前的测量等离子体激元分子的局部激发下，使用阴极发光显示在相同的频率，其中已观察到一个尖锐的光谱Fano功能的消光截面的局部光态密度（LDOS）的空间再分布。我们的分析模型表明，近场和远场效应的出现，由于相同的两个本征模式的系统的干扰。我们提出了定量的见解，无论是在裸状态，并在一个穿着状态的图片，描述等离子体Fano干涉近场振幅之间的转移三个耦合裸状态，或作为两个非耦合本征模在远场的干扰。我们确定了相同的本征模引起消光下降，强烈增强辐射LDOS，使其成为自发发射控制的一个有前途的候选人。
2011-09-25 physics.optics
Effective single mode methodology for strongly coupled multimode molecular-plasmon nanosystems
本文提出一种理论方法，可在保持计算可行性的同时准确考虑多个等离激元模式的同时效应，合理解释多等离激元激发与分子间相互作用的本质。
2023-02-10 physics.chem-ph physics.optics
Unconventional Fano effect and off-resonance field enhancement in plasmonic coated spheres
我们研究了由色散等离子体核和电介质壳组成的涂层球的光散射。通过写的吸收截面的内部电磁场，我们证明了它是一个观察到的干扰，最终导致法诺效应的敏感。特别是，我们表明，非常规的法诺共振，最近发现的均匀球具有大的介电常数，也可以发生金属球涂有单电介质层。这些共振来自壳内具有相同多极矩的两个电磁模式之间的干涉，而不是来自粒子不同层的各种等离子体模式之间的相互作用。与均匀球体的情况相反，即使在瑞利极限下，涂层球体中也存在非常规的Fano共振。这些共振可以引起非共振场增强，其比用常规Fano共振实现的非共振场增强大约大一个数量级。我们发现，非常规和传统的法诺共振可以发生在相同的输入频率提供的色散核心具有负折射率。这导致粒子内部的最佳场增强，这一结果可能对等离子体激元的潜在应用有用。
2013-03-01 physics.optics
Fano resonances and fluorescence enhancement of a dipole emitter near a plasmonic nanoshell
基于Lorenz-Mie理论，我们解析地研究了等离子体纳米壳层附近单个光偶极发射体的自发发射。我们发现，由于光发射体和球之间的耦合的荧光增强可以通过核壳纳米球的纵横比和量子发射体与其表面之间的距离来调节。特别是，我们证明了荧光强度的增强和淬灭都与近场和远场相互作用引起的等离子体Fano共振有关。这些Fano共振具有不对称参数，其符号取决于偶极子相对于球形纳米壳的取向。我们还表明，如果原子偶极子是切向纳米壳层取向，相互作用表现出鞍点的近场能量流。这导致在近场中的洛伦兹荧光增强响应和在远场中的法诺线形。这种相互作用的签名可能有感兴趣的应用程序，用于感测的存在和方向的光发射器在靠近等离子体纳米壳。
2017-10-31 physics.optics
Effects of Fano resonance on optical chirality of planar plasmonic nanodevices
实验观察到了Fano共振对可见光波段平面等离子体纳米器件光学手征性的影响，并从理论上进行了解释。该纳米器件由位于中心的纳米盘和六个具有取向角的金纳米棒组成，以在暗场照明下表现出光学手性。金纳米棒诱导的手性响应受不同直径的纳米盘的存在的影响，从而引起Fano共振。实验中观察到了圆偏振光旋向相反选择偏好的有趣变化。基于扩展的耦合振荡器模型来理解这种偏好的变化。此外，静电分析和随时间变化的模拟提供了进一步的理解的现象。观察到的和理解的Fano共振对光学手性的影响，使平面亚波长纳米器件的手性特性的有效操纵。
2018-02-09 physics.optics
Hybridization and the origin of the Fano resonances in symmetric nanoparticle trimers
我们研究了等离子体和介电对称三聚体的光散射，研究了与偏振无关的Fano共振的存在。等离子体杂交理论揭示隐藏简单的物理，而不是我们提供一个简化的模型杂交，推导出等离子体三聚体的本征模解析。这种方法被证明是准确地重建全波模拟的等离子体激元三聚体和它们的Fano共振。随后，我们能够推导出的理由等离子体激元三聚体和相关的Fano共振的形成模式的干扰。然而，通过利用我们的简化杂交方法的一般性，我们也能够调查的本征模式的全介电三聚体。我们发现，高折射率介电纳米粒子之间的双各向异性耦合通道能够增加法诺共振的容量，即使在正常入射。最后，我们提供了第一个实验测量尖锐的，偏振无关的Fano共振从对称的全介电三聚体，非常好的协议，从我们的简化杂交理论的预测响应。
2015-06-02 physics.optics
Fano-enhanced pulling and pushing optical force on active plasmonic nanoparticles
我们展示了可调的拉和推光学力周围的Fano共振等离子体纳米结构。等离子体纳米结构包含一个具有光学增益的球形核心和一个金属外壳，显示出比纯增益球大得多的光学拉力。在四极模处可以获得很大的场增强和巨大的拉力。光抽运的引入补偿了金属壳的损耗，使窄四极模与板偶极模之间产生强耦合，产生Fano共振。这种巨大的负力来源于Fano共振时电场的反转，对束缚电流和束缚电荷产生拉力。同时，洛伦兹力的分离有助于揭示增益系统中拉力的本质。我们已经表明，通过应用洛伦兹力密度公式，可以获得由色散和有损耗的超材料组成的复杂非均匀结构内部的力的正确值，而与电磁动量密度无关。我们的研究结果提供了一种实用的方法来操纵纳米粒子，并深入了解光-物质相互作用。
2017-04-21 physics.optics
Fano collective resonance as complex mode in a two dimensional planar metasurface of plasmonic nanoparticles
Fano共振是透射/反射/吸收中的特征，其起源于亮共振和暗共振之间的相互作用（即，亚辐射）更窄的共振，并且可以出现在等离子体纳米颗粒的平面二维（2D）周期性阵列（超表面）的光学性质中。在这封信中，我们提供了一个彻底的评估，他们的性质为一般情况下的正常和倾斜的平面波入射，突出时，Fano谐振的阵列中的相互耦合和它的能力，以支持自由模态的解决方案的影响。我们分析了代表性的情况下，在紫外线频率的等离子体纳米壳的超表面和计算其吸收TE和TM偏振，倾斜的平面波入射。特别是，我们发现，等离子体超颖表面显示两种不同类型的共振可观察到的吸收峰：一个是有关的米氏，偶极共振的每个纳米粒子;另一个是由于强制激发的自由模式与小衰减常数，通常发现在斜入射。因此，后者是阵列诱导的集体Fano共振。这种实现打开了在混合个体和集体共振的光学频率处的多种灵活设计。我们解释的物理起源，这样的Fano共振使用模态分析，它允许计算的自由模式与复杂的波数支持的元表面。我们定义等效阵列偶极极化率，直接相关的吸收物理在斜入射，并显示阵列模态相位和衰减常数和法诺共振之间的直接依赖关系。因此，我们提供了一个更完整的图片法诺共振，可能会导致过滤器，能量收集设备，光电探测器和传感器在紫外频率的设计。
2014-09-12 physics.optics
Fano-control of down-conversion in a nonlinear crystal embedded with plasmonic-quantum emitter hybrid structures
通过路径干涉效应控制纳米结构的非线性响应，即，Fano共振，已被广泛研究。在这样的研究中，频率转换过程发生在热点附近。这里，我们研究频率转换过程发生\textit{along the body of a nonlinear crystal}的情况。金属纳米粒子-量子发射体二聚体通过引入干扰转换路径来控制在整个晶体中发生的下转换过程。二聚体作为相互作用中心。我们表明，2个数量级的增强是可能的，由于本地化效应的增强。也就是说，该因子乘以由于场局部化而发生的增强。
2020-08-17 physics.optics
Fano-resonance boosted cascaded field enhancement in a plasmonic nanoparticle-in-cavity nanoantenna array and its SERS application
级联光场增强（CFE）可以在一些特殊设计的多尺度等离子体纳米结构中实现，其中在纳米尺度体积下产生极强的场对于许多应用至关重要，例如表面增强拉曼光谱（SERS）。在这里，我们提出了一种实现高质量等离子体纳米粒子腔（PIC）纳米天线阵列，其中纳米粒子暗模式与高阶纳米腔亮模式之间的强耦合可以在目标波长处产生法诺共振的策略。Fano共振可以有效地增强PIC中的CFE，场增强因子高达5 × 10 ^2。利用室温纳米压印光刻技术，开发了一种高性价比、高可靠性的纳米加工方法，用于制作高质量的PIC阵列。这种技术保证在每个纳米腔的底部仅产生一个金纳米颗粒，这对于产生预期的CFE至关重要。作为PIC阵列性能和应用的演示，它被用作活性SERS基底检测4-氨基苯硫酚分子。实验上获得了高达2 × 10 ~ 7的SERS增强因子，验证了该器件的场增强和潜力。
2015-02-03 physics.optics
Fano resonances in plasmonic core-shell particles and the Purcell effect
尽管历史悠久，但与光波长相当的颗粒的光散射仍然揭示了令人惊讶的光学现象，其中许多与Fano效应有关。最初在原子物理学的背景下描述，光散射中的法诺共振源于窄次辐射模和光谱宽辐射线之间的干涉。在这里，我们提出了一个概述的法诺共振在涂层的球形散射体的框架内的洛伦兹-米氏理论。简要介绍了光散射中的常规和非常规Fano共振的概念。这些共振分别与具有不同或相同多极矩的粒子中激发的电磁模式之间的干涉相关联。此外，我们调查的自发发射率的光发射器的存在下的等离子体纳米壳的修改。这种由于电磁环境而对衰减率的改变被称为珀塞尔效应。我们分析表明，珀塞尔因子相关的偶极子发射器定向正交或相切的球面可以表现出法诺或洛伦兹线的形状在近场，分别。
2018-08-21 physics.optics
Optical emulation of double-continuum Fano interference by circularly dichroic plasmonic metasurfaces
通过设计两个亮等离子体激元模和一个暗等离子体激元模之间的近场相互作用，实验实现了使用超颖表面的双连续Fano（DCF）干涉的普遍存在的量子力学现象的经典仿真。利用等离子体DCF干涉的解析理论发现并解释了亮模之间的竞争，其中一个亮模有效地抑制了正交光偏振的Fano干涉，并将其应用于预测等离子体超颖表面的圆二向色性光场集中。
2014-09-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coherent Controllable Transport of a Surface Plasmon Coupled to Plasmonic Waveguide with a Metal Nano Particle-Semiconductor Quantum Dot Hybrid System
利用实空间方法，研究了一维表面等离子体波导中半导体量子点和金属纳米粒子组成的混合纳米系统与单个等离子体相互作用时的开关现象.我们讨论了激子和局域表面等离子体激元之间的偶极耦合导致混合激子的形成，并且可以通过改变SQD和MNP之间的颗粒间距离和纳米颗粒的尺寸来控制传播的单个等离子体激元的透射和反射。利用这种纳米系统对单表面等离子体的可控输运，将在等离子体开关、单光子晶体管、纳米激光器和量子信息等新一代量子器件的设计中具有重要的应用前景。
2015-12-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Temporal plasmonics: Fano and Rabi regimes in the time domain in metal nanostructures
Fano和Rabi模型代表了光学中非常常见的效应。在这里，我们研究的相干时间动力学的等离子体系统表现出法诺和拉比共振。我们证明，这些系统表现出根本不同的动态。具有Fano共振的系统在脉冲激励下最多显示一个时间节拍，而Rabi机制中的系统可以具有任何数量的节拍。值得注意的是，Fano类系统显示出具有非常特征的相干尾的时间动态，尽管这种系统固有的强退相干。我们预测的相干Fano和Rabi动力学可以在时间分辨实验中观察到。我们的研究表明，这种相干的时间等离子体激元包括非平凡的和特征的弛豫行为，并提出了一个有趣的方向，进一步的研究。
2020-08-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Transport Properties of a Single Plasmon Interacting with a Hybrid Exciton of a Metal Nanoparticle-Semiconductor Quantum Dot System Coupled to Plasmonic Waveguide
采用实空间方法研究了一维表面等离子体波导耦合的半导体量子点和金属纳米粒子混合系统与单个等离子体相互作用过程中的输运性质.我们认为MNP与SQD相互作用导致了混合激子的形成，通过调节施加在MNP与SQD混合纳米体系上的经典控制场的频率、金属纳米颗粒的种类以及背景介质，可以控制单次入射等离子体激元的透射和反射.单等离子体激元与这种混合纳米系统相互作用的输运性质可以在下一代量子器件如单光子开关和纳米镜的设计以及量子信息处理中找到应用。
2015-12-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced Second Harmonic Generation from Coupled Asymmetric Plasmonic Metal Nanostructures
我们发现，二次谐波产生可以增强非对称等离子体金属纳米结构的Fano共振耦合。我们建立了一个理论模型，研究了两个金属纳米结构之间的电磁相互作用对二次谐波产生的影响。我们比较了一个单一的等离子体金属纳米结构的二次谐波产生效率与两个耦合的。我们表明，从一个单一的金属纳米结构的二次谐波产生可以提高约30倍，通过附加第二个金属纳米结构的品质因数比第一个高10倍。这种增强的起源是两种金属纳米结构的Fano共振耦合。我们支持我们的发现Fano增强二次谐波产生的实验研究的耦合等离子体系统组成的银纳米粒子和银纳米线在玻璃表面的品质因数的比例也估计为10倍左右。
2015-10-25 physics.optics
Fano plasmonics goes nonlinear
我们研究了等离子体纳米天线产生二次谐波的过程，这些天线具有类范诺共振。一个严格的完全矢量麦克斯韦流体动力学方法直接计算的二阶磁化率作为泵频率的函数，考虑到由三个Au纳米棒的纳米柱的周期性阵列。数值模拟的结果表明，反对称模式的二次谐波效率显着提高。此外，提出了一个简单的分析模型的基础上，两个耦合的非线性振子。结果表明，二阶光学响应可以显着增强的反对称正常模式的频率，从而支持我们的数值结果。
2022-09-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong-field control of plasmonic properties in core-shell nanoparticles
等离子体纳米系统的强场控制为非线性等离子体光谱学和拍赫兹电子学开辟了新的前景。然而，问题仍然是关于在亚波长空间和超快时间尺度上的非线性光-物质相互作用的性质。针对这一挑战，我们研究了强场控制的等离子体响应的Au纳米壳与SiO $_2$核心的强激光脉冲。我们发现，从这些核壳纳米粒子的光电子能谱显示出显着的弱和强场制度之间的过渡。这种观察到的过渡同意我们的修改米氏理论模拟，结合非线性介电纳米壳响应的预测。在原型核-壳纳米颗粒中等离子体响应的强度依赖性光学控制为使用更复杂的纳米结构实现超快开关和光电信号调制铺平了道路。
2021-08-16 physics.optics
Evaluation of surface roughness of metal films using plasmonic Fano resonance in attenuated total reflection
利用表面等离子体激元（SPP）进行衰减全反射（ATR）是一种从反射光谱中的凹陷位置来评估SPP的色散关系的方法。然而，最近的研究表明，下降从SPP共振中被取代，因为它们是由一种Fano共振产生的，即，SPP共振激发时的共振反射过程与非共振激发时的直接反射过程之间的干扰。这一结果表明，很难实现的系统性能的分散关系的SPP可以使用ATR方法进行表征。在这项研究中，我们调查的表面粗糙度的影响，由于在点蚀的初始阶段创建的纳米级凹坑的ATR光谱，从法诺共振的观点。使用时间耦合模方法，它表明，在ATR的Fano共振是由直接反射的相位变化，因为在金属表面上的吸收引起的，和光谱形状由这个相位，以及外部（辐射）衰减率的比率共振模式的总衰减率确定。此外，它被澄清，从ATR光谱中提取的内部和外部衰减率提供腐蚀信息，如金属膜的有效厚度和凹坑分布的随机性。
2019-09-15 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
Optical tristability and ultrafast Fano switching in nonlinear magneto-plasmonic nanoparticles
我们考虑了一个涂层的磁等离子体纳米粒子（MPNP）与克尔型非线性等离子体外壳和磁光核心的光散射。这样的结构具有两个等离子体振子偶极模式，与壳的内表面和外表面上的电子振荡相关联。在非线性状态下驱动，每个模式都表现出一种非线性响应。内部等离子体的双稳态导致在该状态和Fano共振之间切换（Fano切换）。一旦外部光强度超过临界值，两个本征模式的双稳区重叠产生光学三稳性，其特征在于对于给定的波长和光强度的三个稳定的稳态。我们开发了一个动态的非线性稳态之间的过渡理论和估计的特征切换时间短至0.5 ps。我们还表明，磁光（MO）效应允许红色和蓝色的光谱移位的Fano配置文件的右和左圆偏振的外部光，呈现Fano开关敏感的光偏振。具体地，可以实现右圆偏振的Fano切换，同时消除左圆偏振的Fano切换。我们的研究结果指出，一类新的超快Fano开关可调的磁场在纳米光子学的应用。
2018-02-19 nlin.AO physics.optics
Performance improvement of refractometric sensors through hybrid plasmonic-Fano resonances
在本文中，我们提出了一个等离子体折射传感器，工作在正常的入射，允许其集成在光纤尖端。该传感器的材料和几何形状利用了由折射率的高对比度亚波长介质光栅给出的大散射截面。由于表面等离子体共振和光栅响应之间的干涉，我们的设计产生了混合等离子体-Fano共振。我们优化传感器的品质函数，结合了质量参数的共振和等离子体传播的相互作用体积的场增强。我们的器件显示出高灵敏度（1000 nm/RIU）和高品质因数（775 RIU $^{-1}$）。性能下降是可以忽略不计的，通过一个宽的动态范围高达0.7 RIU。与类似的等离子体传感器相比，这些定量参数表现出色。
2019-03-31 physics.app-ph physics.optics
Strong Modulation of Infrared Light using Graphene Integration with Plasmonic Fano-Resonant Metasurfaces
等离子体超颖表面代表了一个有前途的平台，用于增强光-物质相互作用。超颖表面的光学响应的主动控制对于诸如光束转向、调制器和开关、生物化学传感器和紧凑型光电子器件的应用是期望的。在这里，我们使用具有两个Fano共振的等离子体超颖表面来增强红外线与电可控单层石墨烯的相互作用。实验表明，这些共振的窄光谱宽度，结合强光/石墨烯耦合，使反射率调制近一个数量级，导致调制深度高达90%。.数值模拟证明了在保持反射率几乎恒定的同时对反射光的相位进行强主动调制的可能性，从而为可调谐红外透镜和光束转向铺平了道路
2014-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Fano resonance resulting from a tunable interaction between molecular vibrational modes and a double-continuum of a plasmonic metamolecule
实验表明，等离子体元分子阵列的可调谐宽带模式与聚（甲基丙烯酸甲酯）的羰基键的振动模式之间的耦合产生Fano共振，该共振可以通过改变入射光的偏振来原位调谐。利用严格的电磁计算和描述离散态和连续态之间量子干涉的量子力学模型研究了等离子体激元模和分子共振之间的相互作用。的量子力学模型的预测是在良好的协议与实验数据，并提供了一个直观的解释，在量子水平上，等离子体分子耦合。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fano Resonance in an Electrically Driven Plasmonic Device
我们提出了一种电驱动的等离子体激元器件，包括被困在两个电极之间的间隙中的金纳米粒子。器件中的隧穿电流产生等离子体激元，其辐射衰减。发射的光谱延伸到取决于所施加的电压的能量。在低温下的电导特性，使我们能够提取每个隧道势垒上的电压降和相应的发射光谱。在几个设备中，我们发现一个明显的尖锐的不对称的频谱，我们确定为法诺共振下降。时域有限差分法（FDTD）计算表明，这种共振是由于纳米粒子和电极偶极场之间的干涉引起的，并且可以通过结构参数方便地控制。
2016-01-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fano resonance assisting plasmonic circular dichroism from nanorice heterodimers for extrinsic chirality
本文从理论上研究了由两个尺寸相同但材料不同的平行排列的纳米晶组成的异质二聚体的圆二色性。通过使用不同的材料和斜入射引入对称性破缺，以在Fano共振峰附近实现强CD。我们证明了所有的Au-Ag异质二聚体都表现出多极Fano共振和强CD效应。简单的定量分析表明，Fano不对称因子越大的结构CD越强。CD效应的强度和峰位置可以通过改变颗粒的尺寸、形状、颗粒间距离和环境在大范围内灵活地调节。此外，CD光谱在可见光和近红外区域对环境介质表现出高灵敏度。所得结果对高灵敏度CD传感器的设计和应用及其它相关领域具有一定的参考价值。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Transition to strong coupling regime in hybrid plasmonic systems: Exciton-induced transparency and Fano interference
我们提出了一个微观模型，描述了在金属-电介质结构中，发射极与表面等离子体共振耦合到强耦合状态的过渡。我们表明，散射光谱的形状是由两个不同的机制的相互作用。首先是发射器和等离子体激元模式之间的近场耦合，其支撑系统组件之间的能量交换，并在过渡到强耦合状态之前在散射光谱中产生激子诱导的透明度最小值。第二种机制是当系统与辐射场相互作用时等离子体激元偶极子和等离子体激元诱导的发射极的偶极子之间的Fano干涉。我们表明，法诺干涉可以强烈影响散射光谱的整体形状，导致最近在实验中报道的光谱不对称性的反转。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable Fano resonances in the decay rates of a pointlike emitter near a graphene-coated nanowire
基于Lorenz-Mie理论，我们导出了任意半径的无限长圆柱附近的点偶极辐射源在不同方向上的辐射跃迁率和无辐射跃迁率的解析表达式。特别注意的是，一个偶极发射器附近的亚波长直径的纳米线涂有石墨烯单层的自发衰减率。我们发现，与石墨烯涂层纳米线的光散射相关的等离子体Fano共振出现在Purcell因子中作为过渡波长的函数。此外，可以通过改变发射器和圆柱体之间的距离以及通过调制石墨烯化学势来定制和电调谐跃迁速率的Fano线形，其中Fano不对称参数与化学势的平方根成比例。这种栅极电压可调的Fano共振导致远红外频率范围内的光发射的共振增强和抑制。这一结果可以探索在应用中涉及超高对比度切换的自发发射在专门设计的可调等离子体纳米结构。
2018-12-26 physics.optics
Strong coupling between a plasmonic Fano resonance and anapole states in a metallic-dielectric antenna
在寻求增强光-物质相互作用和增强光子器件的过程中，至关重要的是以较低的材料损耗产生强的场增强。在这里，我们结合了等离子体Fano共振支持的银簇和anapole状态实现的硅盘，以创建一个更大的场增强，通过一个强耦合效应的损失较小。此外，通过改变带隙的大小，我们发现共振波长和拉比分裂可以在很宽的波长范围内进行调谐，可以获得超过300 meV的巨大分裂能量。我们进一步证明了强耦合是由磁流环的干扰引起的。由于强耦合，混合天线可以提供更大的衰减率和辐射衰减率，这使得它有望成为高性能的小型化光学器件。
2019-03-03 physics.app-ph physics.optics
Localization of Temperature Using Plasmonic Hot Spots in Metal Nanostructures: The Nano-Optical Antenna Approach and Fano Effect
由于热传递是一个扩散过程，因此在小体积中强烈定位温度是具有挑战性的。在这里，我们将展示如何克服这一限制，使用电动热点和干扰效应的制度，连续波（CW）的激励。我们介绍了一组的本地化的温度和等离子体激元光热效应的效率的品质因数。我们的计算表明，在一个三聚体纳米粒子组装的温度定位是一个复杂的功能的几何形状和尺寸。三聚体中的大纳米颗粒起到纳米光学天线的作用，而等离子体热点中的小纳米颗粒起到纳米加热器的作用。在特殊条件下，纳米颗粒三聚体内部的温度升高可以局限于小加热器纳米颗粒处的热点区域中，并且以这种方式，可以实现热热点。然而，在这种三聚体中产生温度的总功率效率远小于单个纳米颗粒的功率效率。我们可以通过使用具有纳米棒的三聚体来克服后一个缺点。在由一个纳米棒和两个球形纳米颗粒组成的三聚体组装体中，我们观察到了强烈的等离子体Fano效应，该效应导致了小加热器纳米棒中光学能量耗散的集中。因此，由于强等离子体Fano效应，在基于纳米棒的组件中产生温度的功率吸收效率大大增加。与单个纳米晶体和纳米颗粒三聚体相比，在热点中并入小纳米棒的Fano加热器显然具有最佳性能。本文所描述的热局部化原理可潜在地用于热光催化、能量转换和生物相关应用。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hybrid plasmonic modes for enhanced refractive index sensing
本文综述了耦合金属纳米结构中各类混合等离激元模式的物理机制，评估了其在折射率传感中的应用潜力，并展望了该领域未来发展方向，为高灵敏度等离激元传感器件研发提供参考。
2023-04-19 physics.optics
Optical responses of Fano resonators in non-spectral parametric domains
在各种经典和量子系统中观察到的Fano共振具有不对称的谱线形状。为了设计用于单色应用的纳米谐振器，在关键结构参数的非光谱参数域中描述Fano谐振是有益的。基于耦合谐振子（CHO）模型建立了参量Fano分布的解析模型，并从理论上证明了它在描述啁啾波导等离子体晶体（CWPC）光学响应中的应用。所开发的参数化Fano模型可以在单色和无光谱仪的纳米器件的设计中找到应用。
2022-06-06 physics.optics
Coherent control of plasmonic spectra using the orbital angular momentum of light
提出了一种利用入射轨道角动量守恒控制等离子体球散射谱的方法。通过提供OAM含量的可控分布，分数涡旋光束允许相干散射过程中存在的Fano特征的选择性定制。这种控制方法的适用性进行了简要讨论的背景下，等离子体激元晶体，最近的研究表明，拥有一个定义明确的OAM内容所描述的模式。
2013-11-12 physics.optics
Invisibility Dips of Near-Field Energy Transport in a Spoof Plasmonic Metadimer
在研究两个等离子体纳米粒子之间的强耦合时，利用变换光学预测了与非对称Fano状线形相关的散射光谱中的不可见性凹陷。强耦合等离子体纳米粒子的这一特征为传感器隐身提供了希望。然而，它需要两个纳米粒子之间的间隙非常窄，这阻止了在光学频率下的实验观察。在这里，欺骗表面等离子体激元的概念被用来促进两个欺骗局域表面等离子体激元（SLSP）谐振器之间的强耦合。通过两个SLSP谐振器探测近场能量传输，而不是在远场观察。通过增强垂直堆叠的两个谐振腔之间的耦合，观察到具有非对称Fano状线形的光谱透射下降，类似于由变换光学预测的远场不可见性下降。通过直接成像紧密定位在谐振器周围的干涉波的场图，进一步证明了基础模式干涉机制。这些近场不可见性下降可用于近场感测、片上切换、滤波器和逻辑运算元件。
2016-10-14 physics.optics
Spectrometer-free optical hydrogen sensing based on Fano-like spatial distribution of transmission in a metal-insulator-metal plasmonic Doppler grating
光学纳米传感器是有前途的氢传感器，因为它们是小，无火花产生，并可行的远程光学读出。传统的光学纳米传感器需要宽带激发和光谱仪，使设备庞大而复杂。另一种方法是基于空间强度的光学传感，它只需要一个成像系统和一个精心设计的平台来报告分析光学信号的空间分布。在这里，我们提出了一个基于空间强度的氢传感平台的基础上Fano类空间分布的传输在Pd-Al 2 O3-Au金属-绝缘体-金属等离子体多普勒光栅（MIM-PDG）。MIM-PDG将Fano共振表现为不对称的空间透射强度分布。氢的吸收改变了空间Fano类透射分布，这可以用“空间”Fano共振模型进行分析，并且提取的Fano共振参数可以用于建立分析校准线。虽然对氢吸收敏感的光栅适用于氢传感，但我们也发现了氢不敏感的光栅，其提供了未受干扰的参考信号，并且可以在纳米光子器件中找到应用，该纳米光子器件需要在波动的氢气氛下稳定的光学响应。MIM-PDG平台是一种无需光谱仪且基于强度的光学传感器，仅需要一个成像系统，这使其有望用于基于手机的光学传感应用。
2021-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Fano resonance and spectrally modified photoluminescence enhancement in monolayer MoS2 integrated with plasmonic nanoantenna array
本文将单层MoS2与银蝴蝶结纳米天线阵列集成，利用激子-等离子体耦合实现室温下可调光致发光增强和表面增强拉曼散射，并在低温下通过调节阵列设计获得可调Fano共振，为新型光学器件设计提供平台。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Mapping fluorescence enhancement of plasmonic nanorod coupled dye molecules
等离子体增强荧光是一种广泛研究和应用的现象，然而，只有耦合荧光团和等离子体纳米谐振器的比较理论和实验分析才有可能揭示如何控制这种现象。应用数值优化方法设计能够导致激发和发射增强的配置，此外，在耦合Cy5染料分子和金纳米棒系统中同时产生这两种现象。参数敏感性研究揭示了荧光增强如何取决于分子的位置、距离和取向。耦合系统设计的同时改善表现出最高的（中间方向）总荧光增强，这是伴随着中间的敏感性的分子的参数，除了在激发波长的位置和方向的灵敏度。合成了具有与预测的最佳构型对应的几何形状的金纳米棒，并使用DNA链通过Cy5标记的寡核苷酸的杂交来控制Cy5染料分子与纳米棒表面的距离。最先进的dSTORM显微镜用于完成理论预测的（定向）总荧光增强的概念验证实验演示。所测量的荧光增强与理论预测非常一致，从而提供了一个完整的试剂盒来设计和制备表现出等离子体增强荧光的耦合纳米系统。
2020-04-24 physics.optics
Silicon-based Infrared Metamaterials with Ultra-Sharp Fano Resonances
超材料和超表面代表了光操纵、生物和化学传感、非线性光学甚至spaser激光的一个非常通用的平台。这些应用中的许多依赖于超材料的共振性质，这是近场中光能的极端光谱选择性集中的基础。自由空间光耦合到具有高谐振品质因数Q>>1的尖锐谐振元表面中的简单性是相对于极其角度敏感的衍射结构或固有不均匀的高Q光子结构（诸如环形或光子晶体微腔）的显著的实际优点。这种光谱选择性目前对于绝大多数由金属制成并遭受高等离子体损耗的超材料是不可能的。在这里，我们提出并证明了Fano共振全半导体光学元表面支持光学共振与品质因数Q>100，几乎是一个数量级比他们的等离子体对应物支持尖锐。这些硅基结构被证明是平面手性的，为高效的超薄圆偏振器和圆偏振辐射的窄带热发射器打开了激发的可能性。
2013-09-25 physics.optics
Fano type transparency and other multimode interference effects in all-dielectric nanoshells
最近，均匀等离子体激元粒子的两种不同模式的耦合及其急剧变化的光谱被阐明为法诺共振;两个空间正交模式相互驱动的“干涉”。另一方面，非吸收电介质粒子的散射（和消光）截面总是所有模式数的截面之和;这排除了两个不同模式数之间的任何法诺型干涉。因此，介电粒子只有在描述粒子散射场的各个模式中表现出干涉结构时，才会在它们的消光光谱中表现出干涉结构。我们表明，在一个全电介质的核壳粒子，这样的强干扰，在多个模式数可以实现，特别是即使作为一个光谱区域的透明度和入射光的定向散射。这里，对于每个模式数，可以实现纳米壳和核区域的互补正常模式之间的干涉，从而在粒子的消光中产生尖锐的干涉结构。这表现为与入射电磁场的最小/最大相互作用的光谱区域。这种光谱性质对于等离子体结构的非辐射损失是不利因素的许多应用是重要的。注意，这种行为对于光学天线、隐身材料是有用的，并且这种经典效应的量子力学解释对于基于单光子的应用可能是重要的。
2015-12-23 physics.optics
Universal lineshapes at the crossover between weak and strong critical coupling in Fano-resonant coupled oscillators
在这篇文章中，我们讨论了一个模型，描述的关键特征有关的线型和相干吸收条件的Fano共振耗散耦合振荡器。该模型对待在同一个立足点上的弱耦合和强耦合制度，并包括临界耦合的概念，这是非常相关的许多应用程序;此外，不对称的作用进行了彻底的分析。由于该模型具有广泛的通用性，可以适用于各种框架，如纳米光子学，等离子体激元学和光力学，我们认为这里提出的分析公式对于有效设计器件和解释实验结果至关重要。
2015-09-02 physics.optics
Plasmon-induced coherence, exciton-induced transparency and Fano interference for hybrid plasmonic systems in strong coupling regime
本文提出解析模型描述发射体与局域表面等离激元耦合的强耦合转变，揭示近场耦合与Fano干涉两种机制，并发现等离激元诱导相干性使Fano参数随体系增大而缩放，影响散射谱形。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Controlling steady-state second harmonic signal via linear and nonlinear Fano resonances
甚至来自单个分子的非线性信号在等离子体纳米颗粒的热点处变得可见。在这些结构中，Fano共振可以通过两种方式控制非线性响应。\textit{(i)}线性Fano共振可以增强热点场，从而增强非线性信号。\textit{(ii)}非线性Fano谐振可以增强非线性信号而不增强热点。在这项研究中，我们比较了通过这两种方法获得的稳态下的二次谐波信号的增强。由于我们对稳态信号感兴趣，因此我们采用了在稳态下工作的线性增强。这与由于增强的等离子体激元寿命而出现在透明窗口中的暗热共振不同。
2018-05-03 physics.optics
Interplay of magnetic responses in all-dielectric oligomers to realize magnetic Fano resonances
我们研究了由相同的介电纳米颗粒制成的四聚体中集体和个体光致磁响应之间的相互作用。与它们的等离子体对应物不同，全介电纳米粒子簇显示出多个维度的共振磁响应，可以用于实现异常散射签名。我们专注于我们的分析对称quadrumers由硅纳米粒子和验证我们的理论结果的概念验证射频实验证明存在一种新型的磁Fano共振纳米光子学。
2016-07-15 physics.optics
Ultrafast polarization conversion with plasmonic crystals
利用时间分辨偏振技术，在等离子体纳米光栅的光学响应中发现了飞秒尺度的偏振态转换。同时测量的斯托克斯参数作为时间的函数与平均时间门为130 fs揭示了显着的改变内的一个单一的fs脉冲从等离子体激元晶体反射的偏振态。时间依赖性的去极化实验发现，并在一个分析模型，预测四倍增强的偏振转换效果与使用较窄的门内描述。这种效应归因于激发具有高度双折射Fano型光谱轮廓的时间延迟偏振敏感表面等离子体。
2011-05-24 physics.optics
Divergent nonlinear optical response of three resonator system via Fano resonances
在以前的研究中，我们已经发现，非线性过程可以增强几个数量级，由于路径干扰的影响，这是由法诺共振。这种现象的出现也在麦克斯韦方程组的三维解中得到了证明。然而，已经发现增强受到等离子体激元振荡的衰减速率的限制。在目前的工作中，我们证明，这样的限制可以解除？当考虑从两个量子发射器到等离子体谐振器（二次谐波转换器）的路径干涉时。使用这样的干扰方案，比7个数量级大得多的增强因子是可能的。因此，3个粒子的单个杂化系统（仔细制造）可以解释从用量子发射器（例如spaser）装饰的等离子体粒子簇的样品发射的几乎所有的二次谐波产生的辐射。
2014-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Arbitrary tunable spaser based on double-Fano resonance of two sets of disk-ring nanostructure
本文提出了一种基于等离子体纳米结构的双Fano共振的任意可调谐Spaser，该等离子体纳米结构由两组盘环（TSDR）纳米结构组成。TSDR纳米结构支持两个Fano共振，这两个Fano共振可以作为Spaser的激光模式和泵浦模式。由于两个纳米环的良好可调谐性，这两个模式可以在很宽的波长范围内调谐。激光模式和抽运模式的调谐范围可达710 nm和620 nm。这些结果代表了追求最终的spasers的重要一步，并提出了一种方法来操纵激光模式和泵浦模式在一个广泛的光谱范围。
2015-12-03 physics.optics
Diffuse Surface Scattering in the Plasmonic Resonances of Ultra-Low Electron Density Nanospheres
局域表面等离子体共振（LSPR）最近已被确定在极端稀释的电子系统中通过掺杂半导体量子点。在这里，我们调查的作用，不同的表面效应，即电子溢出和扩散表面散射，发挥这些超低电子密度纳米系统的光学性质。漫散射源于表面上微观尺度的缺陷或粗糙度。使用电磁理论，结合介电函数，包括量子尺寸效应，描述了这种机制，我们发现，LSPRs显示的振荡行为在位置和宽度为大颗粒和一个强大的蓝移能量和宽度增加较小的半径，与最近的实验结果一致的光掺杂ZnO纳米晶体。因此，我们表明，通常被忽视的过程中的扩散表面散射是一个更重要的机制，影响超低电子密度纳米粒子的等离子体特性比溢出效应。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Switching from visibility to invisibility via Fano resonances: theory and experiment
亚波长结构表现出许多不寻常的光学性质，可用于工程功能元器件，以及光的光的散射和隐形斗篷。在这里，我们证明，抑制光散射的任何方向的观察，可以实现一个均匀的介质对象具有高折射率，在一个鲜明的对比与多层等离子体结构的隐身先前提出的。我们的发现是基于一个均匀的介质棒的米氏散射中观察到的Fano共振级联的新物理。我们观察到这种效果的实验在微波通过采用高温依赖的介电常数的玻璃缸与热水。我们的研究结果为分析高折射率介电纳米粒子的光学响应和隐身物理开辟了一条新的途径。
2014-09-26 physics.optics
Toy model for plasmonic metamaterial resonances coupled to two-level system gain
我们提出，解决，并讨论了一个简单的模型的超材料纳入光学增益：一个单一的玻色子共振耦合到一个费米子（倒）两级系统共振通过本地场的相互作用。对于给定的稳态反演，该模型可以解析求解，揭示了丰富的各种各样的（法诺）吸收/增益线型。我们还给出了一个解析表达式的固定反转所产生的增益钉扎在稳态条件下。此外，“激光SPASER”的动态响应，即，它的弛豫振荡，可以通过简单的数值计算在同一模型内获得。因此，这个玩具模型可以被看作是通常的激光速率方程的近场光学对应。
2008-09-04 physics.optics
Unravelling the role of waveguide-plasmon strong coupling, avoided crossing and natural weak value amplification on the enhanced Faraday effect in hybrid magneto-plasmonic systems
磁等离子体激元混合系统中磁光效应的增强由于其构建非互易纳米光子器件的潜力而引起了最近的广泛关注。定量地了解增强的基本来源和贡献机制对于优化应用至关重要。在这里，我们解开的法拉第旋转和椭圆率的巨大增强的混合磁等离激元系统，即，波导磁等离激元晶体与横向电（TE）和横向磁（TM）偏振光激发的明显不同的物理起源。在TE偏振激发下，表面等离子体激元不被直接激发，由于Fano共振的谱域干涉而出现的法拉第效应的自然弱值放大是增强的主要原因。对于TM偏振激发，另一方面，波导-等离子体激元强耦合及其避免交叉的普遍表现起着有趣的作用，导致在避免交叉制度中的磁光效应的最大增强。
2022-12-21 physics.optics
