Microwave induced elastic deformation of a metallic thin film
数值计算了微波作用下金属薄膜的弹性形变，发现在共振状态下，金属薄膜的弹性变形显著增强。我们表明，一个分析传输线模型可以重现数值结果几乎定量，并在同一时间揭示了潜在的物理。
2013-04-10 physics.optics
Quantum Engineering of Single-Crystalline Silver Thin Films
对于量子光学和量子信息处理，需要制造具有高质量单晶和表面的超低损耗金属膜。许多研究致力于替代材料，但银是迄今为止在光学和近红外频率下最优选的低损耗材料。通常采用外延生长的方法来制备单晶银膜，但银膜仍存在损耗和众所周知的去湿效应。在这里，我们报告的两个步骤的方法，电子束蒸发原子级光滑的单晶金属薄膜。所提出的方法是自我控制的量子尺寸效应，是基于两个沉积步骤之间的薄膜生长动力学的步骤开关，这允许克服膜表面去湿。在这里，我们用它来沉积35-100纳米厚的单晶银膜，表面粗糙度低于100微米，损耗极低。我们预计，所提出的方法可以很容易地采用其他低损耗的单晶金属薄膜的合成。
2018-11-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dispersion and transitions of dipolar plasmon modes in graded plasmonic waveguides
研究了梯度等离子体波导中的耦合等离子体模式，梯度等离子体波导是嵌入在具有逐渐变化的折射率的基质中的金属纳米颗粒的周期性链。我们确定了三种类型的本地化模式称为“轻”，“重”，和“轻重”等离子体梯度通带外，根据不同程度的本地化。我们还证明了新的过渡扩展和本地化模式时，粒子间的分离$d$小于一个临界$d_c$，而三种类型的本地化模式发生$d>d_c$，没有扩展模式。这些转变可以用无耗金属体系的相图来解释。
2006-10-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
Superresolution observed from evanescent waves transmitted through nano-corrugated metallic films
平面电磁波通过纳米波纹状金属薄膜时产生包含纳米结构信息的倏逝波。分析了金属表面倏逝波的产生。位于金属表面上方的微球体收集被转换成传播波的倏逝波。推导了微球边界处的折射方程和消逝波的斯涅耳定律。纳米结构图像的放大可以用几何光学描述来解释，但高分辨率与倏逝波的性质有关。
2012-06-12 physics.optics
Enhanced transmission of optically thick metallic films at infrared wavelengths
对于光学厚的金属膜，s偏振波和p偏振波的透射率都非常低。如果在金属膜的两侧上涂覆有限的电介质层，则可以显著地增强$p$偏振波的光透射。这种增强与表面等离子体激元极化无关。相反，这是由于在涂覆的电介质层中的法布里-珀罗干涉和在电介质/金属界面处的布鲁斯特角的存在之间的相互作用。结果表明，这种金属薄膜在红外波段具有优良的偏振性能。
2005-11-30 physics.class-ph physics.optics
Surface plasmons in metallic films of arbitrary thickness with mirror boundary conditions
考虑任意厚度的金属膜。我们表明，反射边界条件的表面等离子体振荡（表面等离子体）的描述问题允许解析解。此外，这个问题可以推广到更一般的情况下进行物质（特别是，和半导体）。
2012-05-30 physics.optics physics.plasm-ph
On Percolation and Circular Bragg Phenomenon in Metallic, Helicoidally Periodic, Sculptured Thin Films
在可见光和亚可见光频率范围内，利用局部均匀化的概念估计了薄膜螺旋双各向异性介质（TFHBMs）的介电常数并矢，TFHBMs是一类典型的金属螺旋周期结构雕塑薄膜.检查的介电常数并矢的组件，以及轴向激发，金属TFHBM半空间的共和交叉偏振反射率，揭示了三种不同的吸收介电-金属过渡将发生作为金属体积分数的增加，但只有两个将被光学感测使用正常入射平面波。第一个过渡显示，几乎消除了典型的轴向激发，介电TFHBMs显示的圆形布拉格现象。
2019-09-29 physics.optics
Optically Thin Metallic Films for High-radiative-efficiency Plasmonics
等离子体激元技术使光的深亚波长集中成为可能，并且对于基础研究以及实际应用已经变得重要。等离子体激元的两个主要现有平台是金属纳米颗粒和金属膜。金属纳米颗粒允许有效耦合到远场辐射，但它们的合成通常导致材料质量差。金属薄膜提供了高质量的材料，但由于与自由空间的大动量失配，它们与辐射的耦合通常会受到危害。在这里，我们提出并从理论上研究光学薄金属薄膜作为一个理想的平台，高辐射效率的等离子体。对于远场散射，添加薄的高质量金属衬底能够实现更高的品质因数，同时保持纳米颗粒提供的定位和可调谐性。对于近场自发发射，高质量或非高质量的薄金属衬底极大地改善了发射器环境与传播表面等离子体之间的场重叠，从而即使在间隙尺寸消失（3 $\sim$ 5 nm）时也能够实现高Purcell（总增强> $10^4$）、高量子产率（> 50%）自发发射。该增强具有几乎空间独立的效率，并且不遭受通常存在于先前结构中的淬灭效应。
2016-06-14 physics.optics
Enhanced transmission of transverse electric waves through subwavelength slits in a thin metallic film
通过用切割线阵列的金属化涂覆覆盖层，显著增强了横向电波（TE;电场平行于狭缝）通过薄金属膜中的亚波长狭缝的传输。与没有切割线的情况相比，获得了800倍的增强透射。结果表明，TE波在类电偶极共振的激发下被切割的金属丝高度限制，然后被有效地压缩进入亚波长狭缝并通过狭缝。
2009-06-11 physics.optics
Nanogroove array on thin metallic film as planar lens with tunable focusing
给出了金膜表面对称纳米沟槽阵列金属平面透镜的光场分布的数值计算结果，并对结果进行了解释。透射光强的近场和远场分布都是用格林函数形式计算的。最佳的横向焦点的基础上的二次变化的槽宽的结果。同时，从空气侧通过金膜入射到介电基板的光的波长的焦距上的一个显着的依赖性被发现为这种检测器配置。
2012-12-20 physics.optics
Thermal scanning probe lithography for fabrication of perforated metallic films
提出一种基于热扫描探针光刻技术的新方法，可直接在银膜上制备任意穿孔图案，扩展了其在光子器件制备中的应用。
2025-10-14 physics.optics
Near-field Holographic Retrieval of an Isolated Subwavelength Hole in a Thin Metallic Film
利用全息方法，我们实验研究了压缩光通过金属薄膜中孤立的亚波长等离子体激元孔的近场强度分布。我们的实验揭示了在隔离孔附近激发的面内电偶极矩。通过分析面内偶极子与平面波照射形成的条纹图，可以反演偶极子的透射系数和相移。我们还观察到相反的相位的激发偶极子从亚波长的凹陷和突起的金属膜，在很好的协议从我们的模型预测。我们的方法可以用来研究等离子体和纳米光子系统的光-结构相互作用的微观过程，在高密度光数据存储中具有潜在的应用。
2014-04-02 physics.optics
Theory of Optical Rectification Effect in Metallic Thin Film with Periodic Modulation
我们对周期调制金属结构中的光整流效应进行了理论和数值研究。提出了一种新的OR效应公式，并阐明了OR效应产生的机制，这在以前的研究中一直是一个有争议的问题。我们发现，OR效应强烈增强的金属结构和局部电场增强的空间变化的组合。我们的理论进行了数值评估，并同意与实验相当好。
2014-09-01 physics.optics
Imaging using nano metallic films: from evanescent wave lens to resonant tunnelling lens
已知薄金属板能够聚焦点源的TM波的近场。在这里，我们表明，薄金属板实际上具有远场图像，并通过共振隧穿系统的简单修改，双金属板可以给出一个明亮的图像与远场和近场的细节。
2007-01-15 physics.optics
Surface Plasmons in Thin Metallic Films
对于厚度不超过表层厚度的金属薄膜，表面等离子体振荡的描述问题可以用电子自由程长度与薄膜厚度之间的任意比值进行解析求解。研究了表面等离子体振荡频率与波数的关系。
2010-10-11 math-ph math.MP physics.optics
Enhanced transmission of slit arrays in an extremely thin metallic film
研究了狭缝阵列的水平谐振。它们可以导致使用单模近似无法解释的增强传输。当窄缝的波长非常接近周期时，发现了一种新的腔谐振。它可以激发非常低的厚度。优化表明，这些结构可以构成有趣的单色滤波器。
2006-11-10 physics.optics
Birefringence induced polarization-independent and nearly all-angle transparency through a metallic film
我们提出了一个双折射的路线完美的电磁（EM）波隧道通过金属薄膜，它依赖于均匀的双折射涂层与温和的和积极的参数只有。在这种双折射金属双折射（BMB）结构中，对于两种偏振和几乎所有入射角都实现了EM透明性。传统的电介质-金属-电介质介质中的严格限制，即，在我们的方法中，不需要具有极负介电常数、高磁场和偏振依赖性（仅对于TE波）的介电常数。通过对双折射结构的有效介质理论和电磁场的分析，得到了双折射结构完全透射的判据。在相当大的频率范围内的无损和有损情况下的解决方案。
2011-06-22 physics.optics
Porosity Effect on Surface Plasmon Resonance from Metallic Sculptured Thin Films
当使用由金属制成且厚度为$\leq50$ nm的雕刻薄膜（STF）代替Kretschmann配置中的致密金属层时，包括平行倾斜纳米线的STF的实验数据显示，仍然可以激发表面等离子体共振（SPR）。随着所选STF的孔隙率增加，实验数据和数值模拟表明，SPR倾角相对于激发平面波的入射角变宽，并最终消失，留下一个残余峰附近的发病全内反射制度。
2008-06-18 physics.optics
Selective reflection technique as a probe to monitor the growth of a metallic thin film on dielectric surfaces
控制薄膜的形成在技术上具有挑战性。膜和表面附近原子的物理性质的知识可以帮助改善对膜生长的控制。我们研究了使用成熟的选择性反射技术来探测薄膜在其生长过程中，同时监测膜的厚度，原子表面范德华相互作用和在表面附近的蒸汽属性。
2013-10-31 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Large-area, Lithography-Free Super Absorbers and Color Filters at Visible Frequencies Using Ultrathin Metallic Films
等离子体材料和超材料已经被广泛用于实现基于由光子与纳米结构材料的相互作用引起的局域或离域共振的光谱透射、反射和吸收滤波器。实现可见频率，高性能，大面积，基于纳米等离子体材料的光学滤波器是相当具有挑战性的，由于纳米纤维相关的问题（成本，制造缺陷，表面粗糙度）和金属的光学损耗。在这里，我们提出并展示了大面积完美的吸收器和透射滤波器，克服了与纳米纤维相关的困难，使用光刻免费的方法。我们还在滤光片设计中利用金属的光损耗并从中受益。我们的谐振光学滤波器的设计是基于一个修改后的，非对称的金属-绝缘体-金属（MIM）的法布里-珀罗腔与等离子体，有损耗的超薄（~30 nm）的金属薄膜用作顶部的金属层。我们展示了一种窄带宽（~17 nm）的超吸收剂，最大吸收率为97%，其性能与基于纳米结构/纳米颗粒的超吸收剂相当。我们还研究了使用超薄金属膜的透射（彩色）滤光片，其中可以通过控制电介质间隔物的厚度来获得不同的颜色。随着性能参数的透射峰强度达到60%和~ 40 nm的窄带，我们的彩色滤光片超过了广泛研究的等离子体纳米孔阵列的彩色滤光片的性能。所提出的使用超薄金属膜的非对称法布里-珀罗腔可以在光谱选择性光学（颜色和吸收体）滤波器、具有受控带宽的光电子器件（例如窄带光电探测器）和发光器件中找到应用。
2014-10-28 physics.optics
Effective Third-Order Nonlinearities in Metallic Refractory Titanium Nitride Thin Films
纳米光子器件提供了一种前所未有的能力，可以将光集中到小体积中，这可以大大增加非线性效应。然而，传统的等离子体材料遭受低损伤阈值并且与标准半导体技术不兼容。本文利用Z扫描方法研究了新型耐高温等离子体材料氮化钛在1550 nm和780 nm波长下的非线性光学性质。我们比较提取的非线性参数TiN与以前的工作贵金属，并注意到类似的大的非线性光学响应。然而，TiN膜已被证明表现出比类似厚度的金膜高高达一个数量级的损伤阈值，同时也是鲁棒的、成本有效的、生物和CMOS兼容的。这些特性使TiN成为一种有前途的金属基非线性光学材料。
2015-07-23 physics.optics
Enhancement of recoil optical forces via high-k plasmons on thin metallic films
作用在表面或波导附近的发射器上的反冲光学力依赖于近场方向性和动量守恒。它具有光学力中不常见的理想特性，例如能够通过大量粒子的广域照明产生它而无需聚焦，或者通过光的偏振动态切换。不幸的是，这些反冲力通常非常弱，并且在小的偶极粒子中没有实验观察到。一些研究从理论上证明了通过复杂的纳米结构（包括双曲表面或超材料）可以提高这些力的数量级，这使得制造和实验演示变得复杂。在这项工作中，我们从理论上和数值计算表明，通过简单地使用薄金属膜，支持超高动量等离子体激元模式的横向反冲力的增强。这些模式所携带的高动量对偶极子施加了相应的大反冲力，在非常简单的几何形状中将力增强了几个数量级，使其更接近实际应用。
2020-07-01 physics.optics
Dyadic Green Function Approach to Multichromophoric Forster Resonance Energy Transfer under Electromagnetic Fluctuations near Metallic Thin Films
近场光谱信息对于确定金属表面附近的福斯特共振能量转移（FRET）速率和距离依赖性至关重要。金属表面附近的高密度倏逝近场模可以强烈地调制多色体系中的FRET。基于先前的广义FRET [A. Poudel，X. Chen和M. Ratner，J. Phys. Chem. Lett. 7（2016）955]，FRET理论被推广用于纳米光子结构的倏逝表面电磁波附近的多发色团聚集体和非平衡情况。建立了倏逝近场存在下多色荧光共振能量转移（MC-FRET）的经典并矢格林函数（DGF）方法。经典的DGF方法提供了发射和吸收光谱耦合和倏逝电磁场之间的相互作用的微观理解。环状结构的MC-FRET在银薄膜附近表现出复杂的距离依赖性。给出了双曲型多层薄膜的解析表达式，金属薄膜引起的广义耦合由金属表面上的散射DGF确定。通过忽略消逝波中的$S$波来分解约化散射DGF，显示了金属薄膜的界面如何调制MC-FRET。
2023-02-13 physics.chem-ph physics.optics
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
Polarization effects in metallic films perforated with a bidimensional array of subwavelength rectangular holes
几年来，周期性阵列的亚波长圆柱形孔在薄金属层已采取了至关重要的上下文中的Ebbesen等人，特别是有吸引力的光传输实验报告的结果。已经强调的是，零阶透射图案不依赖于垂直入射的入射光的偏振。在本文中，我们表明，这是不是矩形孔的情况下，通过对比圆孔的情况下。在这种情况下，我们提出了一种新的偏振器，目前的优势所带来的原始Ebbesen设备。假设最近对这些种类的金属光栅的技术兴趣，这种偏振器可以导致新的技术应用。
2005-02-07 cond-mat.other physics.optics
Optical and Electrical Properties of Nanostructured Metallic Electrical Contacts
我们研究了在倾斜衬底上通过真空金属蒸发获得的具有梯度厚度的银膜的光学和电学性质，以评估它们作为半透明电接触的用途。我们测量了它们的椭圆偏振系数，光传输和电导率为不同的宽度，我们采用了一种有效的递归方法来计算它们的宏观介电函数，它们的光学性质和它们的微观电场。非常薄的薄膜的拓扑结构对应于断开的岛，而非常宽的薄膜是简单连接的。对于中间宽度的膜变得不连续的，多连接的，其微观电场发展热点的光学谐振出现附近的导电相的渗透阈值，产生大的欧姆损耗，增加了吸收率以上的相应的均匀的膜。优化膜的厚度以使其透射率在导电相的逾渗阈值以上最大化，我们获得了透射率T = 0.41和薄层电阻$R_{\square}^{\mathrm{max}}\approx2.7Ω$的膜。我们还分析了多孔硅电致发光器件的发射频率偏移时，银膜作为固体电接触在电解质的替代。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-reciprocal optical reflection from a bidimensional array of subwavelength holes in a metallic film
利用模拟和理论论证，我们研究了沉积在玻璃衬底上的穿孔金膜的镜面反射。一个正方形晶格的圆柱形孔被假定为产生的周期性的横向散射需要杂交的表面等离子体与辐射状态。它示出，对比传输方法，在膜的任一侧上的反射的知识提供单独的信息上的金真空表面等离子体激元和金玻璃界面等离子体激元。最近的实验数据，该系统的具体实施进行了重新审查，这些显示出良好的协议之间的测量反射和模拟在两个方向的入射波探头。这证实了在远场评估表面等离子体特性时考虑反射不对称性的重要性。
2005-02-07 cond-mat.other physics.optics
Optical absorption of a Cu$_2$SnS$_3$ (CTS) layer trapped by metallic thin films in multilayer configuration
本文利用麦克斯韦方程组研究金属薄膜包覆CTS层的光学吸收，发现光学腔效应可显著增强吸收，最大吸收率达60%，为太阳能电池厚度优化提供指导。
2025-08-06 physics.app-ph physics.optics
Giant enhancement of silicon plasmonic SWIR photodetection using nanoscale self-organised metallic films
许多消费者技术和科学方法依赖于红外线的光电检测。我们报道了一个肖特基光电探测器工作在硅的带隙能量以下，通过热载流子注入从纳米金属吸收。我们的设计依赖于简单的CMOS兼容的“自下而上”的分形纳米结构铝膜的制造。由于纳米结构的分形性质，铝膜在宽波长范围内支持等离子体增强吸收。我们证明了两个数量级的改善响应度，噪声等效功率，和探测率相比，散装金属，在广泛的光谱和角度范围。我们把这归因于纳米分形几何的动量弛豫过程。具体来说，我们证明了量子效率的提高和结构参数，如周长表面比之间的直接联系。最后，我们的设备还可以用作体折射率传感器。我们的方法是一个有前途的候选人，未来的成本效益和强大的短波红外光电探测和传感应用。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
