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
Single Defect Centers in Diamond Nanocrystals as Quantum Probes for Plasmonic Nanostructures
我们提出了两个应用程序的一个单一的氮空位中心的纳米金刚石作为量子探针的等离子体纳米结构。通过用原子力显微镜拾取预先表征的纳米颗粒并将其放置在所需位置，以高度受控的方式实现与纳米结构的耦合。本地发射到纳米线的空间控制几个纳米的单激发演示。此外，一个等离子体领结天线的电磁环境的二维地图推导出来，类似于荧光寿命纳米极限。
2011-03-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Gelation of Plasmonic Metal Oxide Nanocrystals by Polymer-Induced Depletion-Attractions
胶体纳米晶体（NCs）的GSTIM作为一种策略出现，以保持多尺度架构中固有的纳米级特性。然而，由于加工可变性，可用的凝胶化方法仍然难以可靠地控制纳米级光学现象，例如光致发光和局部表面等离子体共振（LSPR）。在这里，我们报告一种替代凝胶化方法的基础上物理NC间的相互作用：短程耗尽吸引平衡的远程静电排斥。后者是通过去除钝化锡掺杂氧化铟（ITO）NC的天然有机配体而建立的，而前者是通过与小聚乙二醇（PEG）链混合引入的。随着PEG浓度的增加，我们观察到具有两个有利的凝胶化窗口的重入相行为;第一个是由桥接效应引起的，而第二个是由于根据我们的统一理论模型预测的相行为的耗尽吸引力。基于X射线散射和高分辨率透射电子显微镜，NC在凝胶网络内保持离散。凝胶的红外光学响应反映了NC结构单元和网络结构，是ITO NC LSPR的特征，相邻NC之间具有耦合相互作用。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall
Two-photon luminescence of single colloidal gold nanorods: revealing the origin of plasmon relaxation in small nanocrystals
结合偏振分辨双光子发光和同时获得的形貌，在单目标水平上研究了10 nm × 40 nm小尺寸胶体金纳米棒（GNR）的双光子发光.观察到TPL信号与纳米棒纵轴和入射波长的非常高的依赖性，证实了信号的等离子体起源，并指出了GNR和分子之间的类比的极限。TPL的光谱分析证明了两个发射带峰：可见光（与金能带结构直接相关）和红外。这两个频带被观察到随入射激发光束的正交变化，但表现出不同的偏振特性。单个GNR的最大双光子亮度被测量为比荧光素分子的双光子亮度高几百万。我们发现，在这些小的金纳米棒中观察到的重要的TPL结果从共振效应在激发和发射水平：在纵向表面等离子体共振（LSPR）的局部场增强的结果首先在增加的电子-空穴生成。电子-空穴对的进一步弛豫则主要导致GNR横向等离子体激元模式的激发及其随后的辐射弛豫。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall
Near-Field Plasmonic Behavior of Au/Pd Nanocrystals with Pd-Rich Tips
使用纳米空间分辨率的电子能量损失谱（EELS），能量色散X射线光谱（EDS），和阴极发光（CL）映射，我们证明，金合金含有一个贫穷的等离子体金属（Pd），但可以维持多个大小相关的局部表面等离子体共振，并观察强场增强在Pd丰富的提示，其中的组合物实际上是最不利于等离子体。这些Au/Pd星状纳米晶体也参与了衬底和粒子间的耦合，解开EELS倾斜系列。
2015-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tuning the plasmon resonance of metallic tin nanocrystals in Si-based materials
研究了金属锡纳米粒子嵌入硅基基质材料的光学性质。采用射频磁控溅射法制备含有纳米颗粒的薄膜，然后进行非原位热处理。用透射电子显微镜测定了纳米粒子的形状和尺寸分布，发现纳米粒子都是球形的金属锡粒子，当以SiO2和非晶硅为主体材料时，观察到纳米粒子中存在局域表面等离子体共振。光学光谱显示，局部表面等离子体共振是在约5.5 eV的锡纳米粒子在SiO2，在约2.5 eV的非晶硅。SiO2中的锡纳米颗粒的尺寸可以通过改变薄膜的锡含量来改变;这被用来调节局部表面等离子体共振。
2010-05-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Quantitatively analyzing intrinsic plasmonic chirality by tracking the interplay of electric and magnetic dipole modes
等离子体手性由于产生强的手旋光响应而在新型纳米光学器件中表现出巨大的潜力。以往对等离子体手性的解释主要是基于相位延迟和耦合。我们提出了一个类似于手性分子的定量模型，定量地解释了基于电和磁偶极子模式的相互作用和混合的内在等离子体手性的机制，形成了一个混合的电和磁极化率。该分析方法也适用于小的手征物体，直到准静态极限，没有相位延迟，并有望成为一个普遍的规则。
2016-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Slant-gap plasmonic nanoantenna for optical chirality enhancement
提出了一种新的用于光学手征工程的具有倾斜缝隙的等离子体纳米天线的设计。在共振时，倾斜间隙提供平行于外部磁场的高度增强的电场，具有90度的相位延迟，导致增强的光学手性。我们通过数值模拟表明，在线性极化激发下，我们的非手性纳米天线可以产生近场增强的光学手征，可以通过倾斜角和共振条件进行调谐。我们的设计可以很容易地实现，并可能会发现在圆二色性增强的应用。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hot electrons and electromagnetic effects in the broadband Au, Ag, and Ag-Au nanocrystals: The UV, visible, and NIR plasmons
研究单金属和双金属纳米棒（特别是核壳Au-Ag纳米棒）中热电子产生及相关电磁效应，提出描述双金属纳米结构热电子产生的新量子形式论，发现紫外等离激元处热电子产生率高且适用于碳燃料反应，为传感、光催化等领域的应用奠定基础。
2024-01-01 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Near-Infrared plasmon induced hot electron extraction evidence in an indium tin oxide nanoparticle / monolayer molybdenum disulphide heterostructure
在这项工作中，我们观察等离子体激元诱导的热电子提取之间的异质结氧化铟锡纳米晶体和单层二硫化钼。我们研究的样品与超快差分传输激发样品在1750 nm的强烈局域等离子体表面共振的氧化铟锡纳米晶体和单层二硫化钼不吸收光。在1750 nm激发下，我们观察到二硫化钼在可见光范围内的激子特征，接近二硫化钼的激子。这种现象可以归因于等离子体激元激发时氧化铟锡纳米晶体和单层二硫化钼之间的电荷转移。这些结果是实现近红外等离子体材料用于光转换的第一步。
2022-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Intrinsic Optical and Electronic Properties from Quantitative Analysis of Plasmonic Semiconductor Nanocrystal Ensemble Optical Extinction
由杂质半导体纳米晶体（NC）中的局部表面等离子体共振引起的光学消光光谱具有由自由载流子浓度和用于阻尼这些自由载流子的振荡的各种机制确定的强度和线形。然而，当测量系综的光谱时，这些固有性质被非均匀加宽卷积。我们发现，传统的德鲁德近似不配备从一个异质系综的杂质半导体NC拟合光谱，并产生拟合结果，违反米氏散射理论。非均匀系综德鲁德近似（HEDA）模型纠正了这个问题，占系综非均匀性和近地表耗尽。HEDA模型适用于锡掺杂的氧化铟NC的范围内的大小和掺杂水平，但我们希望它可以用于任何各向同性等离子体粒子在准静态政权。它捕获单个NC光学特性及其对系综光谱的贡献，从而能够从系综测量分析固有NC特性。品质因数的平均NC在每个合奏量化，并发现显着高于合奏。载流子迁移率和电导率来自HEDA拟合匹配的散装薄膜文献中测量。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Active Magnetoplasmonics with Transparent Conductive Oxide Nanocrystals
磁等离子体激元技术在设计有源光学元件方面具有很大的应用前景：利用磁场调制等离子体激元共振条件可以提高折射传感器和纳米光子光学器件的性能。然而，现实生活中的应用受到磁等离子体三元悖论的阻碍：1）良好的等离子体金属具有尖锐的光学共振，但具有低的磁光响应; 2）磁性金属具有强的磁光响应，但具有非常宽的等离子体共振; 3）混合两种组分会降低两种特征的质量。为了克服三难困境，我们使用了不同种类的材料，透明导电氧化物纳米晶体（NC）在近红外等离子体响应。虽然是非磁性的，但它们结合了大的回旋频率（由于小的电子有效质量）和尖锐的等离子体共振。我们用F和In掺杂的CdO（FICO）和Sn掺杂的In2O3（ITO）NC对该概念进行基准测试，以提高磁光法拉第旋转和椭圆率，达到非磁性等离子体材料的最高磁光响应，并超过最先进的铁磁纳米结构的性能。这些纳米颗粒的磁等离子体响应是合理的分析模型的基础上激发的圆形磁等离子体模式。最后，概念验证实验证明了FICO NC相对于磁等离子体折射传感的当前技术水平的优异性能，接近领先的局部等离子体折射方法的灵敏度，具有不需要复杂曲线拟合的优点。
2021-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Optical properties of coupled metal-semiconductor and metal-molecule nanocrystal complexes: the role of multipole effects
我们从理论上研究了光偶极子（半导体量子点或分子）与金属纳米颗粒之间的相互作用效应。计算的混合结构的吸收光谱表明强烈的干扰来自激子-等离子体激元耦合的影响。特别是，吸收光谱获得特征不对称线形和强反共振。我们在这里提出了一个精确的解决方案，超越了偶极子近似的问题，并发现多极处理的相互作用是至关重要的强相互作用激子等离子体激元纳米系统的理解。有趣的是，激子共振的可见性变得大大增强小粒子间的距离，由于干涉现象，多极效应，和电磁增强。我们发现，相消干涉特别强。利用我们的精确理论，我们表明，即使在室温下的激发系统中，也可以在实验上观察到干涉效应。
2008-01-22 cond-mat.mes-hall
Enantiomer-Selective Magnetoresistance in Chiral Gold Nanocrystals by Magnetic Control of Surface Potentials
本研究在手性金纳米晶体中发现对映体选择性磁电阻效应，通过磁场方向控制表面电势实现电阻的数十倍调制，并可通过表面化学调节，为手性纳米电子学提供新机制。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong Interaction between Surface Plasmons and Chiral Molecules
在等离子体手性中，研究了金属纳米粒子与手性分子之间的库仑相互作用引起的非手性纳米粒子的圆二色性现象。同时，在共振条件下，染料分子和金属纳米粒子会由于强耦合而产生巨大的拉比分裂。如果手性分子处于等离激元的共振状态，那么等离激元与引入手性的分子之间的强相互作用会发生什么？本文研究了球核壳模型在圆偏振光（CPL）激发下的光谱现象。基于纳米粒子与手性分子之间的库仑相互作用，我们将展示各种因素如何影响强耦合。我们得到了等离子体激元与手性分子相互作用的三种机制：强耦合（拉比分裂高达243mev），增强吸收和诱导透明。CPL与手性相反的分子之间的相互作用比手性相同的分子之间的相互作用强，且两个峰的线宽比手性相同的分子之间的线宽更接近，这表明对于具有手性的Rabi分裂，相互作用有更深层次的机制。这一结果将有助于进一步研究等离激元与手性分子的相互作用。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Impacts of Surface Depletion on the Plasmonic Properties of Doped Semiconductor Nanocrystals
简并杂质半导体纳米晶体（NC）在电磁波谱的红外范围内表现出局域表面等离子体共振（LSPR）。与金属不同，半导体NC通过掺杂或通过电化学或光化学充电提供可调的LSPR特性。通过载流子密度调制来调节等离子体特性表明了其在智能光电子学、催化和传感方面的潜在应用。在这里，我们阐明了LSPR调制的基本方面，通过动态载流子密度调谐在Sn掺杂氧化铟NC。合成了具有不同掺杂水平和尺寸的单分散Sn掺杂氧化铟纳米碳，并组装成均匀的薄膜。然后在原位电化学电池中对NC膜充电，并监测LSPR调制光谱。基于LSPR的光谱位移和强度调制，结合光学建模，发现经常被忽视的半导体性质，特别是由于掺杂和表面状态引起的能带结构修改，强烈影响LSPR调制。费米能级钉扎的表面缺陷状态创建一个表面耗尽层，改变LSPR的属性，它决定了LSPR频率调制的程度，减少预期的近场增强，并大大降低了LSPR对周围环境的敏感性。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
ATR excitation of surface polaritons at the interface between a metal and a layer of nanocrystal quantum dots
研究了由金属薄膜和一层或多层双金属（NC）量子点（QD）组成的多层结构中的表面等离子体激元。结果表明，沿金属/NC层界面传播的等离子体激元与量子点中的激子之间存在共振耦合，除非量子点尺寸的色散太大，否则对结构的光学性质有很大的影响.可以探索这种耦合，以便通过使用衰减全反射（ATR）结构来选择性地激发不同尺寸的QD。它开启了控制由不同尺寸的QD发射的不同颜色的光的相对强度的可能性。
2011-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of Optical Chirality Patterns with Plane Waves, Evanescent Waves and Surface Plasmon Waves
我们系统地研究了在三种情况下，即在自由空间中的平面波，在介质界面上的全反射光的倏逝波和在金属表面上传播的表面等离子体波的两波叠加的光学手征图案的产生。在每种情况下，光学手征图案的一般解析解推导出不同的偏振态和两个波的传播方向。数值模拟验证了解析解的正确性。只要正确选择入射光的偏振态和传播方向，就可以在任何情况下产生具有空间结构的光学手征图案。光学手征增强可以通过自由空间圆偏振光的相长干涉或全反射光的增强倏逝波来获得。表面等离子体波不提供增强的光学手性，除非近场强度增强足够高。结构化的光学手性图案可以在手性分选、手性成像和圆二色性光谱中找到应用。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Diffuse Surface Scattering and Quantum Size Effects in the Surface Plasmon Resonances of Low Carrier Density Nanocrystals
对决定局域表面等离子体共振（LSPR）的物理参数的详细理解对于开发等离子体的新应用是必不可少的。通过在通过掺杂半导体量子点获得的低载流子密度系统中识别LSPR，已经开辟了一个相对较新的研究领域。我们从理论上研究如何扩散表面散射的电子结合量子化的效果，由于尺寸（QSE）的影响的演变的LSPR与这些纳米系统的大小。两个关键参数是给出QSE强度的长度$R_0$和进入漫表面散射的长度尺度中的电子激发的速度$β_T$。虽然QSE本身只产生LSPR能量的蓝移，但漫表面散射机制使能量和线宽都具有随尺寸变化的衰减行为，其特征长度取决于材料参数。因此，在纳米尺度上的LSPR与尺寸的演变是非常依赖于这些长度的大小的关系，我们用几个例子来说明。我们发现的各种行为对于设计基于具有所需性质的杂质半导体纳米结构的等离子体器件可能是有用的。
2016-02-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Chirality of plasmonic metasurfaces with rectangular holes
手性响应在分析化学、极化调控、生物传感等领域具有重要的应用价值。本文系统地研究了一种基于矩形孔洞的手征超颖表面。结果表明，手性与共振基元的大小和取向密切相关。研究发现，该结构的周期总是小于出现手征的波长，这将为手征结构的设计提供良好的依据。更重要的是，CD对谐振单元的取向高度敏感。通过调整旋转角度，不仅可以反转CD，还可以改变结构的对称性，实现手性的调控。在所提出的结构中，手性可以显著增强，并且圆二色性（CD）的最大值可以达到0.76。为了更好地理解这一物理机制，还讨论了LCP波和RCP波的电场分布。本文的工作不仅可以加深对手征超颖表面的理解，而且可以为类似手征超颖表面的设计提供指导。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magneto-optical chirality in a coherently coupled exciton-plasmon system
手性是一种基本的不对称现象，手性光学元件在反射或吸收圆偏振光时表现出不对称响应。这些元素的最新实现包括具有打破镜面对称性和称为圆二色性的偏振对比光学吸收的纳米等离子体系统。圆二色性的另一种途径是原子级薄半导体中的自旋谷极化激子。在存在磁场的情况下，它们表现出与圆偏振光子的不平衡耦合，从而表现出圆二色性。在这里，我们证明了与单层WSe $_2$中激子相关的偏振对比光学跃迁可以通过相干耦合转移到近端等离子体纳米盘。耦合激子等离子体激元系统表现出磁致圆二色性的光谱窄窗口的Fano干涉，我们在一个主方程框架模型。我们的工作激励激子-等离子体激元界面作为手性超颖表面的构建块，用于信息处理，非线性光学和传感。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Theory of interaction-induced renormalization of Drude weight and plasmon frequency in chiral multilayer graphene
我们发展了一个掺杂的多层石墨烯的光学电导率的理论，包括电子-电子相互作用的影响。应用量子动力学的形式主义，我们制定了一套赝自旋布洛赫方程，支配的动力学的非平衡密度矩阵驱动的外部\emph{a.c.}电场的影响下的库仑相互作用。这些方程揭示了一个动力学机制，耦合德鲁德和带间响应所产生的手征性的赝自旋纹理在多层石墨烯系统。我们表明，这导致在相互作用引起的增强的德鲁德重量和等离子体激元频率强烈依赖于赝自旋缠绕数。使用双层石墨烯作为一个例子，我们还研究了更高的能量带的影响，并发现它们贡献了相当大的重整化效应，而不是由一个低能量的两个带的描述。我们认为，这种增强的德鲁德重量和等离子体频率一般发生在材料的特征在于电子手性。
2016-09-25 cond-mat.mes-hall
Enhanced sensing of molecular optical activity with plasmonic nanohole arrays
展望了利用金属孔阵列增强光学探测纳米尺度分子手性的前景。光传输通过填充有光学活性材料的孔进行建模，并证明了超过一个数量级的活性增强。的手性检测的空间分辨率被证明是几十纳米。通过对圆柱孔阵列和复杂手征形状孔阵列中等离子体近场增强效应的比较，得出了等离子体近场增强效应决定了探测灵敏度的结论。由于其形状的阵列的固有手性似乎不太重要。
2016-10-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coupling Dichroism in Strong-Coupled Chiral Molecule-Plasmon Nanoparticle System
本研究使用RT-TDDFT方法模拟L/D-苯基氨基醇分子与手性铝簇的强耦合系统，揭示了分子与团簇手性对极化激元模式、耦合因子及衰减率的调制作用，为原子尺度手性传感器设计提供依据。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph 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
Chiral Surface Plasmon Polaritons on Metallic Nanowires
线偏振光入射到纳米线的末端，激发三种特定的纳米线波导模式的相干叠加，可以产生手性表面等离子激元（SPP）。由SPP倏逝场激发的量子点荧光获得的单个纳米线上的手性SPP图像揭示了我们的理论模型中预测的手性。手性SPP的螺旋周期的旋向性和空间范围取决于输入偏振角和纳米线直径以及介电环境。手性保留在自由空间输出波，使金属纳米线的圆偏振光子的宽带宽的亚波长源。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral plasmons without magnetic field
等离子体激元，相互作用的电子的集体振荡，具有显着改变金属的光学响应的涌现特性。我们预测存在一类新的等离子体-手性Berry等离子体（CBPs）-广泛的二维金属系统，包括带隙狄拉克材料。正如我们所示，在这些材料中的Berry曲率和电子-电子相互作用之间的相互作用产生手性等离子体激元模式在零磁场。CBP模式被限制在系统边界，即使在没有拓扑边缘状态，与手性表现在分裂的能量色散相反方向的等离子体波。我们揭示了丰富的CBP现象学，并提出了实现它们的设置，包括异常霍尔金属和光泵二维狄拉克材料。CBP的实现将为无磁场的亚波长光学非互易性提供一种新的范例，在中IR-THz范围内，具有高达数十THz的可调谐分裂，以及拓扑带的灵敏全光诊断。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall
`Deterministic' quantum plasmonics
我们证明了“确定性”发射的传播量子表面等离子激元极化激元在自由选择的位置上的黄金等离子体插座。这是通过使用由具有两个氮空位色心占据的金刚石晶体制成的近场扫描光源作为等离子体激元发射器来实现的。我们的演示依赖于一个薄的均匀的金膜和近场光学显微镜的纳米结构的厚金膜的泄漏辐射显微镜。我们的工作为量子等离子体的未来基础研究和应用铺平了道路，这些研究和应用需要精确定位单等离子体源，并可能在等离子体和纳米光子学中开辟一个新的分支，即扫描量子等离子体。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Chirality Inversion and Giant Optical Activity in Scalable Self-Assembled Metamaterials
Max Planck Institute of Colloids and Interfaces (MPIKG)（马克斯·普朗克胶体与界面研究所）；Department of Chemistry, University of Cambridge（剑桥大学化学系）；Institute of Light and Matter, Claude Bernard University Lyon 1, CNRS（里昂第一大学克劳德·贝尔纳大学光与物质研究所，法国国家科学研究中心）
本研究开发了可规模化组装的分级螺旋超材料，实现了强等离子体光学活性与手性反转，还可回收金纳米颗粒，为可持续手性等离子体材料提供了新方案。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Structural studies of the silica sol-gel glasses doped with copper selenide nanoparticles with plasmonic resonance absorption
工作背景：半导体掺杂玻璃经过多年的积极处理，并继续受到极大的关注，因为挑战各种化学性质的纳米半导体的特性。铜硫族化合物已经发现了与主要半导体纳米颗粒特定的量子限制效应一致的等离子体特性。目的：本工作的目的是研究具有硒化铜纳米颗粒的溶胶-凝胶衍生的二氧化硅玻璃的结构和光学特征，其在近红外范围内表现出等离子体光吸收的外观。方法：所研究的样品是通过一种新颖的溶胶-凝胶技术制备的，该技术实现了硒化铜的同时合成和介孔二氧化硅的烧结。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和光学吸收光谱对硒化铜玻璃进行了表征。结果：用XRD和TEM技术证实了纳米Cu 2-xSe颗粒的形成，其尺寸范围为100-150 nm。其主要光学性质由可见光和近红外波段的特征吸收来表征。在2.10-2.36 eV范围内评价了直接跃迁的Eg。纳米颗粒中的等离子体共振由于载流子浓度增加而起源于具有可变化学计量比的Cu 2-xSe纳米颗粒的固有缺陷。在合成过程中，可以通过Cu/Se比来控制其能量。
2022-11-25 cond-mat.mes-hall
Finite temperature dynamical polarization and plasmons in gapped graphene
在本研究中，我们报告了在无规相位近似下，掺杂单层带隙石墨烯的有限温度非相互作用动力学极化函数、等离子体激元模式和电子能量损失函数的数值结果。我们发现线性能带色散、手性、带隙和温度的相互作用赋予了单层带隙石墨烯奇异的极化率行为，它是2DEG、单层和双层石墨烯的混合物，因此等离子体激元光谱也表现出惊人的奇特行为。观察到等离子体激元分散被抑制，直到温度高达~0.5Tf，类似于无带隙石墨烯的情况，但超过0.5Tf，对于带隙的所有值，在带隙石墨烯中看到趋势的逆转。电子能量损失函数的密度图也证实了这种行为。一个小的间隙的开放也产生一个新的无阻尼等离子体激元模式，被发现在高温下消失。进一步发现带间隙的石墨烯的等离子体行为受到带间隙的石墨烯片所处的衬底的巨大影响，这表明在制造期望的基于石墨烯的等离子体器件时需要仔细选择衬底。
2015-04-06 cond-mat.mes-hall
Self-similar plasmonic nanolenses: mesoscopic ensemble averaging and chiral light-matter interactions
本文研究自相似等离激元纳米透镜的量子介观修正与制备错位，通过表面响应形式和大规模系综平均表明近场增强对1 nm内错位稳健，且缺陷可诱导显著手征光学响应。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall
Plasmon Polaritons in Disordered Nanoparticle Assemblies
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
通过布朗动力学模拟和叠加T矩阵方法，研究无序对金属纳米颗粒多层组装体中等离激元极化激元形成和光-物质耦合的影响，发现结构无序展宽极化激元禁带和近场热点分布，但不改变极化激元色散和耦合强度。
2025-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
What's so Hot about Electrons in Metal Nanoparticles?
金属纳米颗粒是优良的光吸收剂。吸收过程产生高度激发的电子-空穴对，并且最近对利用这些热载流子用于太阳能和太阳能转换应用产生了兴趣。这篇Perspectives文章的目的是描述光子吸收产生的载流子的动力学和能量分布，以及对光子吸收机制的影响。我们还将讨论如何光谱可以用来提供洞察等离子体激元和分子共振之间的耦合。特别是，分析表明，选择的材料和形状的双光子晶体可以发挥至关重要的作用，热电子的产生和等离子体激元和分子之间的耦合跃迁。在具有连续电子光谱和短寿命的等离子体系统中检测甚至计算多体热电子过程是具有挑战性的，但同时从潜在应用和基础物理的角度来看也是非常有趣的。我们建议，发展这些过程的理解将提供一个途径，提高效率的等离子体激元诱导的荧光。
2017-06-11 cond-mat.mes-hall
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
Long- and Short-Ranged Chiral Interactions in DNA Assembled Plasmonic Chains
分子手性在无数的生物过程中起着至关重要的作用。分子的手性通常可以通过其特征光学响应，圆二色性（CD）来识别。因此，CD信号长期以来一直用于识别分子的状态或跟踪动态蛋白质构型。近年来，焦点已经转向等离子体纳米结构，因为它们显示出从病原体传感到新型光学材料的应用潜力。这种手性金属结构的各个元素的等离子体激元耦合是获得相当大的CD信号的关键先决条件。我们在这里确定并实施了各种耦合实体-手性和非手性-以获得接近100 nm距离的手性转移。这种耦合是通过位于一对金纳米棒之间的非手性纳米球实现的，这对金纳米棒相距很远，但以手性方式排列。我们使用DNA折纸以纳米精度合成了这些结构，并获得了样品均匀性，使我们能够直接证明遥远的纳米棒之间的有效手性能量转移。发射器粒子引起CD响应的振幅的强烈增强，在纳米球的共振频率处出现额外的手性特征，以及纳米棒的纵向等离子体共振频率的红移。数值模拟与我们的实验观察结果非常吻合，并深入了解了手性光场的复杂行为和复杂体系结构中等离子体激元的转移。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Second-harmonic optical circular dichroism of plasmonic chiral helicoid-III nanoparticles
虽然等离子体粒子可以在从较低的可见光到近红外的宽光谱范围内提供光学共振，但通常利用对称效应来获得特定的光学响应。通过打破某些空间对称性，手性结构出现并提供对这些等离子体共振的稳健的手性响应。在这里，我们观察到强大的手性L-手螺旋III纳米粒子的线性和非线性光学制度的手征光学响应，并通过一个不对称的因素，所谓的g-因子量化它们。我们计算出两种不同手握光学共振的线性光学g因子为-0.12和-0.43，非线性光学g因子为-1.45和-1.63。结果表明，螺旋-III纳米粒子的手性在非线性区域强烈增强。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Reconfigurable chirality with achiral excitonic materials in the strong-coupling regime
介绍了通过手性纳米结构的光学模与分子层或半导体中的激子跃迁的强耦合来操纵光学手性的概念，并从理论上进行了分析。由于手性在化学和生物医学中无处不在，并且对于与高效光操纵相关的技术应用是高度期望的，感测分子的手性或以外部可控方式产生所需光偏振的纳米光子架构的设计具有重大的跨学科重要性。在这里，我们建议，这样的能力可以提供由极化激元杂交产生的模式分裂。从一个具有众所周知的手旋光响应的物体开始-在这里，为了证明概念，手征球-我们表明，与附近激子材料的强耦合产生两个不同的频率区域，这些频率区域保留了物体的手征密度和手性，这通过圆二色性或微分散射色散图中的反交叉最清楚地体现出来。这些窗口可以由激子层的本征性质和相互作用的强度来控制，从而使得能够进行光学手性的制造后操纵。我们的研究结果进一步验证了通过模拟的圆二色性的一个现实的手性架构，即螺旋组装的等离子体纳米球嵌入在共振矩阵。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coupling of a Single Quantum Emitter to End-to-end Aligned Silver Nanowires
我们报告的观察耦合一个单一的氮空位（NV）中心的纳米金刚石晶体的银纳米线的传播等离子体模式。将银纳米线放置在单个银纳米线的顶点附近或两个端对端对齐的银纳米线之间的间隙中。我们观察到增强的NV中心的衰减率在这两种情况下，作为耦合到等离子体激元的结果。这些器件是用扫描探针技术纳米组装的。通过模拟，我们表明，端到端对齐的银纳米线可以用作可控的分裂器从偶极发射器的发射。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-induced geometric chirality
本文提出利用线偏振声子在非手性晶体中诱导几何手性，通过非线性声子耦合降低晶格对称性至手性点群，并可通过激光偏振选择性诱导对映异构体，为光致手性结构创造和手性物性工程提供新途径。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Helicity-Resolved Spatiotemporal Mapping of Chiral Plexcitons in Helicoids
Seoul National University（首尔大学）；Lund University（隆德大学）；United Arab Emirates University（阿联酋大学）；Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS)（韩国标准科学研究院）
通过功能化手性金螺旋体纳米颗粒与分子J-聚集体实现手性等离激元-激子杂化体，揭示结构手性与等离激元-激子耦合如何决定手性光谱和超快能量流。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
