Plasmonic properties of individual gallium nanoparticles
镓是一种等离子体材料，提供紫外到近红外的可调谐性、容易和可扩展的制备以及纳米颗粒的良好稳定性。在我们的贡献中，我们通过实验证明了单个镓纳米颗粒的形状和大小与其光学性质之间的联系。为此，我们利用扫描透射电子显微镜结合电子能量损失谱。使用在超高真空条件下操作的内部开发的泻流单元，在氮化硅膜上直接生长直径在10 nm和200 nm之间的透镜形镓纳米颗粒。我们已经通过实验证明，它们支持局域表面等离子体共振，并且它们的偶极模式可以通过它们的尺寸从紫外到近红外光谱区域进行调谐。测量得到了使用真实颗粒形状和尺寸的数值模拟的支持。我们的研究结果为镓纳米颗粒的未来应用开辟了道路，例如在能量收集或紫外发射器的等离子体增强发光中的太阳光的高光谱吸收。
2022-12-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Subwavelength plasmonic kinks in arrays of metallic nanoparticles
我们分析了非线性金属纳米粒子阵列的非线性效应。我们证明，这样的等离子体系统的特点是由一个无源响应，它们可以支持耗散开关波（或等离子体扭结）连接不同的极化状态的传播。我们数值研究了等离子体扭结的性质，其特征在于由一个亚波长的范围和可调的速度。
2012-05-31 physics.optics
Design Principles for Plasmonic Nanoparticle Devices
对于等离子体激元技术的所有应用，需要针对所讨论的光学系统定制谐振。本章介绍了调谐共振所需的纳米粒子的设计考虑。首先回顾了等离子体的基本概念，重点介绍了纳米粒子的物理特性。介绍了有限元方法，重点是该方法的适用性，纳米等离子体激元器件模拟。讨论了纳米粒子形状对等离子体共振谱线位置和线形的影响，包括延迟效应和表面曲率效应。技术上最重要的等离子体材料的设备的适用性进行评估，并解释在光散射基板的重要性。最后讨论了等离子体纳米粒子在光伏器件中的应用。
2014-03-31 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
A simulation of the plasmonic absorption of the silica glasses with copper selenide nanoparticles
基于Drude理论模拟含硒化铜纳米颗粒玻璃的等离激元吸收，研究其随频率、阻尼和介电函数的变化，并通过等离激元频率评估载流子浓度以匹配实验光谱。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Linking structure and optical properties of plasmonic nanoparticles on tunable spherical surfaces
本研究通过小角X射线散射、模拟和玩具模型，揭示了微凝胶体积相变控制等离子体纳米颗粒间相互作用，首次建立等离子体耦合与局部结构的微观联系，为纳米尺度曲面相变研究铺路。
2025-03-27 cond-mat.soft physics.optics
Silver-Gold Bimetallic Alloy versus Core-Shell Nanoparticles: Implications for Plasmonic Enhancement and Photothermal Applications
双金属等离子体纳米颗粒能够通过改变组成来调节光学响应和化学稳定性。目前的数值模拟研究比较了Ag-Au合金，Ag@Au核壳，和Au@Ag核壳的球形和各向异性（纳米三角形和纳米棒）形状的等离子体纳米粒子。通过研究球形和各向异性（LSPR在近红外区域）的形状，与和没有带间跃迁的Au的情况下，可以解耦。明确的比较是方便的数值模型支持的仔细验证和检查文献中报道的Au-Ag合金的光学常数。虽然Au-Ag核-壳和合金纳米颗粒都表现出纯Ag和Au纳米颗粒之间的中间光学响应，但在光谱特性上存在明显差异。此外，在各向异性的纳米粒子中的金的构造的效果是完全不同的球形纳米粒子，由于在前一种情况下的Au带间跃迁的情况下。一般来说，通过掺入Au来改善Ag纳米颗粒的化学稳定性伴随着等离子体增强的降低，也适用于具有较弱效果的各向异性纳米颗粒。光热热传递研究证实，通过在球形Ag纳米颗粒中掺入Au来增加吸收也导致稳态温度增加。另一方面，各向异性纳米颗粒本身是更好的吸收剂，因此更好的光热源及其光热性质显然不会受到一种金属在另一种金属中的掺入的强烈影响。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Cooperative nanoparticle self-assembly and photothermal heating in a flexible plasmonic metamaterial
我们从理论上研究了由芳纶纳米纤维和金纳米颗粒组成的柔性等离子体超材料的平衡行为和光热效应。纤维基体被认为是一个外部的领域，重新配置的纳米粒子组装。我们发现，加热过程调谐粒子-粒子和纤维-粒子的相互作用，这改变了吸附的纳米粒子在纤维表面或聚集在孔隙空间。因此，可以通过激光照射来控制纳米颗粒的自组装。金纳米颗粒强烈吸收辐射，并有效地将吸收的能量消散为热量。通过求解与有效介质近似相关联的传热方程，我们计算了空间温升。值得注意的是，我们的理论结果与先前的实验定量一致。这表明我们可以忽略粒子团簇引起的等离子体耦合效应。讨论了激光光斑大小和强度对光热加热的影响。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Sculpting the plasmonic responses of nanoparticles by directed electron beam irradiation
功能纳米结构中物质的空间限制将这些系统推向了纳米科学的最前沿，既作为奇异物理和量子现象的游乐场，又在包括等离子体、光电子和传感在内的多种应用中。与此同时，单色电子能量损失谱（EELS）的出现使得能够探索单个纳米颗粒内的局部纳米等离子体功能和纳米颗粒组装体的集体响应，从而深入了解相关机制。然而，等离子体纳米结构的现代合成工艺通常限于可访问的几何形状和材料的类型，并且即使如此，也限于数十nm量级的空间精度，从而排除了对结构-性质关系的关键方面的直接探索。在这里，我们使用扫描透射电子显微镜（STEM）的原子大小探针来执行纳米颗粒配置的精确雕刻和设计。此外，使用低损耗（EELS），我们提供了动态分析的等离子体激元响应的演变过程中的雕刻过程。我们表明，在纳米粒子的自组装系统中，单个纳米粒子可以选择性地去除，重塑或以纳米级分辨率任意图案化，有效地修改空间和能量域中的等离子体响应。这一过程大大增加了设计的可能性，并为任意结构的开发提供了机会，这最终是纳米光子设计的关键。纳米雕刻又给电子显微镜带来了另一种能力。
2021-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhancement of radiative processes in nanofibers with embedded plasmonic nanoparticles
单光子的有效操纵和长距离传输是纳米量子光学的关键组成部分。在这封信中，我们研究了一个单独的光发射器放置到一个金属纳米粒子耦合到一个发光二极管的发射特性。我们发现，等离子体激元场的增强，加上独特的和协同的光限制，有助于整体增加的发射率以及量子产率。
2016-02-03 physics.optics
Broadening of plasmonic resonance due to electron collisions with nanoparticle boundary: quantum-mechanical consideration
我们提出了一种量子力学方法来计算金属纳米结构中由于电子与结构表面的碰撞而引起的等离子体共振的加宽。如果结构的特征尺寸远大于金属中的德布罗意电子波长，则该方法是适用的。该方法可用于研究单个纳米粒子和纳米粒子阵列的等离子体特性。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exploiting oriented field projectors to open topological gaps in plasmonic nanoparticle arrays
在过去的几年里，在纳米光子学中有多个提案来模拟拓扑凝聚态系统。然而，纳米粒子具有原子所缺乏的自由度，如尺寸或形状，可以用来探索电子学之外的拓扑结构。细长的纳米颗粒可以像长轴方向上的电场的投影仪一样起作用。然后，通过将它们定向在阵列中，可以调整它们之间的耦合，从而允许在无间隙系统中打开间隙。作为一个潜在的使用纳米粒子的拓扑结构的取向的证明，我们研究了一维链的长球形银纳米粒子。我们表明，在这些阵列中的空间调制的极化允许打开的差距，工程师隐藏的晶体对称性和开关的开/关或左/右边缘状态取决于入射电场的极化。这开辟了一条利用纳米粒子的拓扑结构特征超越凝聚态系统类似物的道路。
2022-09-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tailoring Plasmonics of Au@Ag Nanoparticles by Silica Encapsulation
本文提出合成具有可调厚度二氧化硅壳层的Au@Ag@SiO$_2$立方体的方法，揭示银-二氧化硅界面表面等离激元与回音壁共振的强相干耦合，在壳厚约20 nm时实现约100%的场增强，为银纳米颗粒在等离激元应用中的广泛使用开辟新途径。
2021-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Porous aluminium decorated with rhodium nanoparticles, preparation and use as platform for UV plasmonics
针对常用等离激元金属共振波长大于350 nm难以应用于紫外波段的问题，研究开发了低成本制备负载铑纳米颗粒的纳米多孔铝基底的方法，证实其可作为增强紫外拉曼光谱的等离激元材料。
2024-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Q-factor and absorption enhancement for plasmonic anisotropic nanoparticles
我们研究了各向异性金属-电介质核壳纳米粒子的散射和吸收特性。结果表明，径向各向异性介质层可以加速局域共振表面模的倏逝衰减，导致Q因子和吸收率的提高。此外，吸收截面可以被最大化以达到单共振吸收极限。我们进一步表明，这样的人工各向异性包覆材料可以实现各向同性层状结构，这可能会激发许多应用的基础上散射和吸收的等离子体纳米粒子。
2016-06-15 physics.optics
Broadband plasmonic nanoparticles: fabrication, optical properties, and implications in liquid light chemiluminescence enhancement
化学发光团是指在没有任何外部光源的情况下，仅仅由于化学反应而产生化学发光效应而呈现宽带光发射的实体。由于化学发光体通常具有低量子效率，因此化学发光是一种弱光学效应。我们发现等离子体纳米粒子可以有效地增强化学发光的特殊效应，这是由于加速了化学发光团激发态的辐射衰减，从而增大了化学发光产率。相应地，等离子体纳米颗粒是具有经历特定波长的吸收带的亚波长尺寸的纳米颗粒，其特征在于独特的光学性质以及电磁辐射的高度局部化。然而，等离子体纳米粒子的宽带特性及其在液体光中的影响，化学发光效应，被忽视了。因此，它们可以作为光子学、传感和法医学的新材料而引起关注。本文介绍了宽带等离子体纳米粒子的制备技术，并讨论了其有趣的光学性质及其在化学发光效应中的应用。我们采用激光液相烧蚀（LAL）技术制备了纳米颗粒，并提出了物理气相沉积（PVD）合成与退火辅助处理的进一步研究。这两种技术都是可获得的，并且允许产生具有形状和尺寸分布的纳米颗粒的集合，以表现出适合化学团的宽带发射的宽等离子体共振。我们的研究结果，特别是放置在介电材料上的等离子体纳米粒子的特定设计，为新一代基于荧光的设备开辟了道路，这些设备从传感，医疗保健，生物医学研究和量子系统（如无泵激光源）开始。
2019-04-13 physics.optics
The Physics of Unbounded, Broadband Absorption/Gain Efficiency in Plasmonic Nanoparticles
在适当形状的等离子体纳米结构中的异常共振原则上可以导致在宽带宽上的无限吸收/增益效率。通过开发一个封闭形式的解析解的场散射的连体的电子，我们概述了这些现象背后的基本物理，与宽带绝热聚焦的表面等离子体在纳米尺度。我们能够证明在无限小的材料损耗/增益的限制下的有限吸收/增益的明显悖论，并且我们探索了这些现象在非线性光学，spasing，能量收集和传感中的潜力。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Lead nanoparticles, the deep-ultraviolet to near-infrared plasmonic platform
Brno University of Technology（布尔诺理工大学）；Central European Institute of Technology（中欧技术研究所）
研究铅纳米颗粒在等离子体应用中的性能，通过扫描透射电子显微镜和电子能量损失谱评估其光学性质，发现其支持从近红外到深紫外的局域表面等离子体共振，具有作为多光谱等离子体平台的潜力。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Multispectral narrowband frustrated total internal reflection filter with inclusions of plasmonic nanoparticles
本文研究了含纳米颗粒的受抑全内反射薄膜滤波器，发现等离子体效应能将滤波器带宽分裂为多条窄带光谱线，并使入射光束角向分裂为多束输出光。
2023-07-29 physics.optics
Metal enhanced fluorescence in rare earth doped plasmonic core-shell nanoparticles
本文从理论和数值计算两方面研究了稀土离子掺杂的等离子体核壳纳米粒子的金属增强荧光。设计颗粒形状和尺寸以使整个掺杂壳的平均增强因子（AEF）最大化。我们发现，最高的增强（11在可见光和7在近红外）是通过调整偶极或四极粒子共振的稀土离子激发波长。此外，计算出的AEFs相比，在文献中报道的实验数据，在类似的条件下（等离子体介导的增强）或当涉及金属-RE能量转移机制。
2013-12-21 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
Crystallographic investigation of Au nanoparticles embedded in a SrTiO$_3$ thin film for plasmonics applications by means of synchrotron radiation
采用两步沉积法在SrTiO $_3$基质中生长了具有等离子体激元应用潜力的自组织单晶Au纳米粒子。这些金纳米粒子的结晶择优取向的研究，通过同步辐射硬X射线衍射。纳米颗粒优先沿衬底法线（001）与（111）方向对齐，而发现$[110]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$和$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$具有两个面内取向。此外，观察到来自具有平行于衬底法线（001）的（001）方向的纳米颗粒的较小衍射信号;再次发现两个面内取向，具有$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [100]_{Au}$和$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$。发现两种面内取向的粒子数依赖于第一步生长的金膜的厚度。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Analytical study of the plasmonic modes of metal nanoparticle circular array
我们分析了金属纳米颗粒圆形阵列的等离子体模式。给出了本征模问题的封闭形式解。对于每一个极化，等离子体模式与最高的质量被发现是一个反相模式。我们发现，在辐射损失的显着抑制可以理解为在辐射线宽的偶极辐射项的取消。剩余的有限辐射线宽随着粒子数的增加而指数减小。
2007-12-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Single Vanadium Dioxide Nanoparticle-Enabled Plasmonic switch with Thermal and Electronic Reconfigurability
本文提出基于单个 VO2-x 纳米颗粒的热、电双可重构等离子体开关，实现 6 dB 可逆电调制及同步光电读出，可作为相变存储单元并促进集成神经形态器件发展。
2025-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Plasmonic properties of individual bismuth nanoparticles
本文研究单个球形铋纳米颗粒（50-600 nm）的等离激元性质，证明其支持可从近红外调谐至紫外的局域表面等离激元共振，并因低成本、生物相容性和抗氧化性而适合大规模等离激元应用。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Giant Photogalvanic Effect in Metamaterials Containing Non-Centrosymmetric Plasmonic Nanoparticles
从理论上研究了均匀半导体基体中含有非中心对称、相似取向金属纳米颗粒的超材料的光电特性。由于纳米颗粒边界的不对称形状，光电子发射获得优选方向，当纳米颗粒被均匀平面波均匀照射时，导致在该方向上的光电流。这种效应是已知存在于具有非中心对称晶体结构的介质（例如掺杂的钛酸锂或铁酸铋）中的光电流（或体光伏）效应的直接类比，但是强几个数量级。被称为巨等离子体光电流效应，报道的现象是有价值的表征等离子体纳米结构的光电发射和光电导特性，并可以找到许多用途的光电探测和光伏应用。
2014-04-11 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
Topology optimized plasmonic metasurfaces for optical trapping of nanoparticles
提出基于密度的拓扑优化框架，通过最大化梯度力优化等离激元超表面，实现对不同尺寸和材料纳米颗粒的高效光捕获，并引入制造约束以简化设计。
2026-07-03 physics.optics
Plasmonic Gas Sensing based on Cavity-Coupled Metallic Nanoparticles
在这里，我们展示了腔耦合金属纳米颗粒系统的气体传感能力，包括金纳米颗粒与聚合物间隔物从金镜分离。相对湿度（RH）的增加导致间隔物膨胀，这引起纳米颗粒散射强度的显著降低，因为散射高度依赖于与纳米颗粒-反射镜距离密切相关的腔-纳米颗粒耦合。这种无光刻的结构使得在RH范围（45-75%）内具有0.12 dB/% RH和0.25 dB/% RH的显著平均灵敏度，具有优于0.5%RH的估计分辨率，具有完全可逆性和几乎零滞后，表现出显著的气敏潜力。
2017-03-24 physics.optics
Resonant optical trapping of Janus nanoparticles in plasmonic nanoaperture
本研究利用等离子体纳米孔径局域场、自感应背向作用与共振光捕获方法，通过双激光系统实现了对Janus纳米颗粒的增强操控，使光力提升3倍，为低功率操控吸光纳米颗粒在纳米机器人和药物递送中的应用提供了新途径。
2023-11-10 physics.optics
Sequential trapping of single nanoparticles using a gold plasmonic nanohole array
我们已经使用了金纳米孔阵列捕获单个聚苯乙烯纳米颗粒，平均直径为30 nm，到位于连接nanoslot区域的分离的热点。在980 nm处的低入射激光强度（~0.51 mW/μ m ~ 2）下获得了约0.85 fN/（nmmW）的高陷阱刚度。实验结果与模拟的捕获力进行了比较，并实现了合理的匹配。这种等离子体阵列对于芯片实验室应用是有用的，并且对于捕获具有预定义间隔或以图案排列的多个纳米颗粒以研究它们之间的相互作用具有特别的吸引力。
2018-05-04 physics.optics
Resonant interaction of optical pulses with plasmonic oscillations in metal nanoparticles
我们推导出包络方程产生的麦克斯韦-洛伦兹模型，并描述在金属纳米颗粒复合材料的等离子体激元振荡的光脉冲的相互作用。发现了一族类似于Maxwell-Bloch中自诱导透明的孤立波解。入射光脉冲的演化进行了数值研究是孤立波的碰撞动力学。这些模拟结果表明，碰撞动力学从接近完美的弹性高度辐射依赖于初始脉冲的相对相位。
2005-10-30 physics.optics
Direct phase mapping of the light scattered by single plasmonic nanoparticles
在这项工作中，我们提出了一种新的技术，直接测量的光信号的相移散射的单个等离子体纳米粒子在衍射限制的激光焦点。我们通过装备一个倒置共焦显微镜与迈克耳孙干涉仪和扫描单个纳米粒子通过焦点体积，同时记录每个像素的散射和参考波的干涉图来实现这一点。对于实验，使用光刻制备的金纳米棒，因为它们的等离子体共振可以通过它们的纵横比来控制。我们已经开发了一个理论模型，在共焦散射显微镜成像的纳米粒子远小于衍射极限的焦点。我们表明，观察到的相移与不同的纵向粒子等离子体共振的粒子可以很好地解释的谐振子模型。相移的直接测量可以进一步提高对单个金纳米颗粒的弹性散射相对于其等离子体性质的理解。
2019-09-26 physics.optics
Generating hot carriers in plasmonic nanoparticles: when quantization does and does not matter?
等离子体辅助的热载流子过程中的金属纳米粒子可以描述经典或使用量子力学的全部强度。我们再次确认，从实际应用的角度来看，当它来描述的纳米粒子中的等离子体的衰变，经典的描述是足够的，但最小的纳米粒子。同时，纳米颗粒中的电子温度升高是离散的（量子化的），忽略这一事实可能导致显著低估热载流子辅助效应，如光催化。
2019-12-16 physics.chem-ph physics.optics
Optical interaction of the NV- centre in diamond with a plasmonic metal nanoparticle
我们提出了一个严格的理论模型，金刚石中的氮空位（NV）中心和等离子体金属纳米颗粒（MNP）之间的光学相互作用，伴随着一个计算效率高的程序来解决的演变。所提出的模型使我们能够成功地解释现有的光学发射测量的NV中心在存在和不存在的金属纳米粒子。我们表明，NV等离子体相互作用提供了一个多功能的新途径，以提高和控制的NV中心的光发射。可以利用MNP类型和尺寸、NV-MNP中心分离、浸没介质介电常数和NV相对于MNP表面的取向的改变来改进过多的基于NV中心的纳米器件。
2022-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
In-plane plasmonic modes in a quasicrystalline array of metal nanoparticles
我们研究了二维金属纳米颗粒准晶阵列中的等离子体激元模式。模式的偏振在阵列平面内。利用旋转对称性，提出了一种简化的特征分解方法。在所有的等离子体激元模中，具有径向和切向偏振的两种反相位环模具有最高的空间局域化。由于反相环模的泄漏特性，在准晶阵列中，最高保真度的模是切向偏振模，而在孤环中，最高保真度的模是垂直于平面的偏振模。还研究了其他等离子体激元模式的泄漏特性和空间定位，例如，可能潜在地用于在等离子体激元设备中形成负响应的集体涡旋模式，以及可以用于生成具有径向偏振的光源的集体径向模式。
2010-12-12 physics.optics
Enhancement of dynamic sensitivity of multiple surface-plasmonic-polaritonic sensor using silver nanoparticles
在均匀各向同性金属和浸渍有银纳米颗粒的手性雕塑薄膜（STF）的界面处激发多个表面等离子体激元（SPP）波，对均匀渗透手性STF的流体进行基于多个SPP波的传感进行了理论评估.在两种不同的方式中使用的Bruggemann均匀化形式主义，以确定三个主要的相对介电常数标量的银纳米粒子浸渍的手性STF均匀渗透的流体。当银纳米粒子存在时，动态灵敏度增加，只要它们的体积分数不超过约1%。
2015-09-15 physics.optics
Dark spots along slowly scaling chains of plasmonic nanoparticles
我们数值研究了慢尺度线性链的失配银纳米粒子的光学响应。杂化等离子体共振链表现出不寻常的局部场分布周围的纳米粒子，导致从对称性破缺的几何形状。重要的是，我们发现定位模式的特点是明亮的热点交替，我们称之为\textit{dark}点。暗点与暗等离子体激元相关联，暗等离子体激元沿着链具有共线和反平行的偶极矩。其结果是，在黑暗的结间间隙的场放大熄灭平行于链轴的入射偏振。尽管有强的等离子体激元耦合，但是在该暗间隙的侧面上的纳米颗粒经历具有振幅增益对比度$> 2 \times 10^2$的显著的不对称场放大。值得注意的是，同样对于与轴正交的偏振，间隙热点在共振时形成。
2016-05-28 physics.optics
Light trapping using dimer of spherical nanoparticles based on titanium nitride for plasmonic solar cells
本文设计了一种基于TiN的球形二聚体等离激元纳米颗粒用于光伏光捕获，通过对比Ag、Au、Al证明其在可见光与近红外波段具有更优的吸收增强性能，可将硅的平均吸收功率从约19%提升至约75%。
2023-07-09 physics.app-ph physics.optics
Quantum plasmonics with a metal nanoparticle array
我们研究了金属纳米颗粒阵列作为纳米光子量子通信的通道和量子等离子体干涉的产生。我们考虑了量子态的转移，包括单量子比特作为等离子体波包，并通过比较量子理论与经典电磁理论的预测，强调了量子力学描述的必要性。包括在金属中的损失的影响，从而把我们的调查到一个实际的设置，并使现实的纳米粒子阵列的性能作为等离子体量子信道的量化。我们探讨了单等离子体激元的干扰，发现与等离子体激元激发的量子特性相关的非线性吸收效应。这项工作突出了使用纳米光子周期性系统用于量子等离子体应用的优点和缺点，例如量子通信和量子干涉的产生。
2012-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Substrate influence on the plasmonic response of clusters of spherical nanoparticles
纳米粒子的等离子体激元响应在科学和工程的许多子领域中被利用来增强与纳米级和亚纳米级实体的探针相关联的光学信号。我们开发了一个数值算法的基础上，以前的理论工作，解决了基板上的等离子体激元响应的集合的球形形状的纳米粒子的影响。我们的方法是一个真正的空间方法内的准静态的限制，可以应用到广泛的结构。我们说明了通过数值计算，探索单纳米球和纳米球二聚体制造的德鲁德模型金属或银的电介质基板上，从银基板上的电介质球的基板的作用。
2011-01-07 cond-mat.other physics.optics
Design and Analysis of Surface Plasmon Enhanced Electric Field in Al, Ag and Au Nanoparticle Dimers for UV-Visible Plasmonics
现在已经确定，由于等离子体纳米系统中局部表面等离子体共振的激发，来自外部照射源的电场在其附近被极大地放大。在等离子体纳米系统附近的表面等离子体介导的电场放大对于以下应用是至关重要的：太阳能电池的光吸收增强，使用表面增强拉曼光谱的分子检测，使用等离子体增强FRET的生物大分子如蛋白质、脂质和核酸的邻近测量，使用光热效应的癌症治疗，仅举几个应用。目前的工作制定Bergman-Milton多极光谱展开方法调查的表面等离子体介导的电场放大的二聚体排列的Al，Ag和Au纳米粒子。与孤立的球形纳米颗粒相比，它们的聚集体提供更大的场增强、更宽的光谱调谐和多个共振特征。鉴于二聚体结构优越的等离子体特性，对电场增强进行了系统的研究，并评估了它们在紫外-可见应用中的适用性。的作用，颗粒大小，嵌入介质和粒子间的分离场放大和波长调谐量化。此外，等离子体纳米粒子二聚体的紫外可见光谱窗口的设计。
2017-10-01 physics.optics
Plasmonic Nanoparticle-based Protein Detection by Optical Shift of a Resonant Microcavity
我们展示了一种生物传感方法，该方法首次将回音壁模式（WGM）的高灵敏度与基于金属纳米颗粒的测定相结合。我们提供了一个基于广义Mie理论的计算模型来解释通过等离子体增强的蛋白质检测的更高灵敏度。我们定量分析了模型蛋白的结合（即，BSA）对金纳米颗粒的吸附，并将结果拟合为吸附等温线，这与双组分吸附模型的理论预测一致。
2011-08-11 physics.ins-det physics.optics
Thermometric Calibration of the Ultrafast Relaxation Dynamics in Plasmonic Au Nanoparticles
超短激光脉冲对等离子体纳米粒子的激发启动了一个复杂的超快弛豫过程，该过程涉及系统的电子气、晶格和环境的逐渐重新平衡。研究这些过程的主要障碍之一是缺乏对系统子组件的动态温度演变的直接测量。我们测量了超短脉冲激发后的等离子体Au纳米粒子的集合的动态光学响应，并将其与相应的静态光学响应作为热力学浴温度升高的函数进行了比较。评估这两组数据，可以清楚地识别平衡或非平衡响应的光学指纹，使我们能够提取弛豫过程的动态测温校准尺度，得到等离子体粒子的实验超快温度演化作为时间的函数。
2021-04-02 physics.optics
Robust-to-loss entanglement generation using a quantum plasmonic nanoparticle array
我们介绍了一个方案，用于产生纠缠的两个量子点之间使用的等离子体波导由金属纳米颗粒的阵列。我们表明，该计划是强大的损失，使其能够工作在长距离等离子体纳米粒子阵列，以及在存在其他缺陷，如失谐的量子点的能级。该计划代表了一种替代战略，以前介绍的耗散驱动计划产生纠缠等离子体系统。在这里，纠缠是通过使用偶极诱导的干涉效应和基于检测的后选择产生的。因此，与普遍认为损耗是量子等离子体系统的主要问题的观点相反，我们提供了一个鲁棒的损耗纠缠产生方案，该方案可以用作纳米级量子态工程和控制的通用构建块。
2013-08-13 physics.optics quant-ph
Far-Field Plasmonic Resonance Enhanced Nano-Particle Image Velocimetry within a Micro Channel
在本文中，一种新型的远场等离子体共振增强纳米粒子种子粒子图像测速（nPIV）已被证明是测量微通道中的速度分布。化学合成的银纳米粒子已被用于在微通道中的种子流。采用离散偶极近似（DDA）方法，计算了直径为15 ~ 200 nm的球形银纳米粒子的等离子体共振增强光散射。确定了纳米粒子在水和空气两种介质中的最佳散射波长。记录并分析了不同直径银纳米粒子的衍射极限等离子体共振增强图像。通过使用标准的PIV技术，已确定的微通道内的速度分布从图像。
2010-11-14 physics.flu-dyn physics.optics
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
Influence of surface roughness on the optical properties of plasmonic nanoparticles
对于等离子体纳米粒子，我们研究了自上而下制造所固有的表面粗糙度对光学性质的影响，并发现它对等离子体峰的位置和宽度的影响令人惊讶地小。我们的实验观察支持基于边界元方法的模拟。使用微扰的方法，适合于金属纳米粒子与适度的表面粗糙度，我们证明，这是因为在运动的缩窄的等离子体平均超过随机的高度波动。因此，在相同纳米颗粒的大阵列中的表面粗糙度，例如在超材料的背景下遇到的，预计不会构成主要的障碍。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Oscillatory optical response of amorphous plasmonic nanoparticle arrays
金属纳米颗粒阵列的光学响应由局部表面等离子体激元激发主导，并且是取决于特定阵列几何形状的通过颗粒间耦合修改的单个颗粒贡献的总和。在这里，我们仔细研究如何实验测量的大规模（30毫米$^{2}$）非晶Au纳米盘阵列的性能干单粒子的属性和它们的相互作用。它们引起等离子体激元峰位置、半峰全宽和消光效率的明显振荡行为，消光效率取决于最小粒子中心到中心（CC）距离。
2012-05-08 physics.optics
Optical switching in graded plasmonic waveguides
提出了一种新的机制，通过耦合等离子体激元模式的纵向限制光能嵌入在一个梯度介质中的贵金属纳米颗粒链，这是类似于半导体量子阱中的电子的限制。在这些系统中，可以通过改变主介质的梯度折射率或纳米颗粒之间的间隔来控制光能的传输，以实现电子晶体管的光子模拟。可能的通带可调谐纳米粒子间距和调制的折射率在主介质中已明确提出，并有利地与数值计算相比。
2006-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Nanoparticles manipulation in 3D nanotips excited with plasmonic vortex
纳米技术的最新进展促使人们需要一种工具来精确地、非侵入性地操纵单个纳米物体。在可能的策略中，光学力已被广泛用于使纳米光镊能够以前所未有的精度捕获或移动样品。在这里，我们提出了一个架构，包括一个nanotip激发的等离子体涡流，使有效的动态控制纳米粒子在三维空间。由该结构产生的光场可用于操纵作用于用于照射该结构的光的总角动量的单个介电纳米颗粒。我们证明了可以稳定地捕获或迫使粒子从特定点发出光束，从而为纳米粒子操作和分选提供了一个新的平台。
2019-08-15 physics.app-ph physics.optics
Meso-chiral optical properties of plasmonic nanoparticles: uncovering hidden chirality
King’s College London（伦敦国王学院）
研究揭示了强散射的等离子体纳米颗粒手性可能被常规技术忽略，通过数值和实验验证了meso手性现象，为理解手性在微观与宏观中的联系提供新视角。
2025-09-24 physics.optics
Unidirectional scattering induced by the toroidal dipole moment in the system of plasmonic nanoparticles
纳米颗粒对电磁波的单向后向和前向散射通常被解释为常规多极矩的干涉（即，电和磁偶极、电四极等）。环形偶极矩在单向散射中的作用通常被忽略。在这项工作中，我们研究了三个等离子体纳米球系统的单向散射。结果表明，单向后向散射是由于环向偶极矩与其它常规多极矩的干涉引起的。在某些特定的结构下，可以实现可调谐的初级后向和前向散射。我们的结果可以在纳米天线的设计中找到应用。
2016-12-12 physics.optics
Automatic control of gold nanoparticle clustering in plasmonic nanopores based on Raman spectroscopic feedback
University of Oulu（奥卢大学）；VTT, Technical Research Centre of Finland（芬兰技术研究中心）
本文提出利用微控制器结合拉曼光谱反馈自动调节电压，去除等离激元纳米孔中的金纳米粒子聚集体，以实现DNA和蛋白质的自动化高通量单分子SERS检测。
2026-09-15 physics.optics
One-shot phase image distinction of plasmonic and dielectric nanoparticles
纳米尺度的相位控制是现代纳米光子学中专门定制电场的最有力的方法之一。特别是许多单独的纳米构建块的精确亚波长组装已经产生了令人兴奋的新材料，如超材料，用于生物传感应用的超材料或3D组装等离子体结构。尽管其基本的重要性，个别纳米结构的相位响应是极具挑战性的可视化实验。在这里，我们解决这个缺点，并测量不同的纳米材料，如金纳米棒和球以及介电纳米粒子的定量散射相。除了报告光谱分辨的响应，当通过粒子的等离子体共振时，相变接近π，我们设计了一种简单的方法，纯粹基于它们的相位行为来区分不同的等离子体和介电粒子。最后，我们将这种新的方法整合到一个单次拍摄的双色方案中，能够从单个宽视场图像中直接识别一个样品上不同类型的纳米颗粒。
2021-03-02 physics.optics
