Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kiểm soát Trường Điện và Phát Xạ Quang Tại Đầu của ăng-ten Vàng Hình Tam Giác
Tóm tắt
Chúng tôi cho thấy rằng các lĩnh vực của các polariton plasmon bề mặt (SPP) - được kích thích bởi ánh sáng laser hồng ngoại siêu tốc - có thể được tập trung mạnh mẽ tại các góc của các tấm vàng hình tam giác có kích thước vi mô. Chúng tôi trình bày hình ảnh viễn thám quang học phát xạ điện tử (nP-PEEM) và các mô phỏng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) cho thấy cường độ của trường điện SPP có thể được điều chỉnh trong một khoảng rộng thông qua việc kiểm soát phân cực, bước sóng và góc tới của ánh sáng laser được áp dụng. Như đã biết, cường độ của các trường SPP gần có ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ phát xạ quang điện phi tuyến, các trường SPP được định vị có thể được sử dụng hiệu quả như một nguồn điện tử có thể điều chỉnh ở quy mô nano.
Từ khóa
#polariton plasmon bề mặt #phát xạ quang #điện tử #ăng-ten vàng #mô phỏng yếu tố hữu hạn #điều chỉnh trường điệnTài liệu tham khảo
Putnam WP, Hobbs RG, Keathley PD, Berggren KK, Kärtner FX (2017) Optical-field-controlled photoemission from plasmonic nanoparticles. Nat Phys 13:335–339. https://doi.org/10.1038/nphys3978
Smith AF, Patton P, Skrabalak SE (2016) Anti-counterfeit labels: plasmonic nanoparticles as a physically unclonable function for responsive anti-counterfeit nanofingerprints. Adv Funct Mater 26:1315–1321. https://doi.org/10.1002/adfm.201670053
Minai L, Zeidan A, Yeheskely-Hayon D, Yudovich S, Kviatkovsky I, Yelin D (2016) Experimental proof for the role of nonlinear photoionization in plasmonic phototherapy. Nano Lett 16:4601–4607. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6b01901
Razinskas G, Kilbane D, Melchior P, Geisler P, Krauss E, Mathias S, Hecht B, Aeschlimann M (2016) Normal-incidence PEEM imaging of propagating modes in a plasmonic nanocircuit. Nano Lett 16:6832–6837. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6b02569
Kravets VG, Kabashin AV, Barnes WL, Grigorenko AN (2018) Plasmonic surface lattice resonances: a review of properties and applications. Chem Rev 118:5912–5951. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00243
Maier SA (2007) Plasmonics: fundamentals and applications. Springer, New York
Guo Z, Zhang Y, DuanMu Y, Xu L, Xie S, Gu N (2006) Facile synthesis of micrometer-sized gold nanoplates through an aniline-assisted route in ethylene glycol solution. Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 278:33–38. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2005.11.075
Dickreuter S, Gleixner J, Kolloch A, Boneberg J, Scheer E, Leiderer P (2013) Mapping of plasmonic resonances in nanotriangles. Beilstein J Nanotechnol 4:588–602. https://doi.org/10.3762/bjnano.4.66
Aeschlimann M, Bauer M, Bayer D, Brixner T, Cunovic S, Fischer A, Melchior P, Pfeiffer W, Rohmer M, Schneider C, Strüber C, Tuchscherer P, Voronine DV (2012) Optimal open-loop near-field control of plasmonic nanostructures. New J Phys 14:033030. https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/3/033030
Word RC, Fitzgerald JPS, Könenkamp R (2013) Direct imaging of optical diffraction in photoemission electron microscopy. Appl Phys Lett 103:021118. https://doi.org/10.1063/1.4813550
Mayevsky AD, Davis TJ, Ballard PM, Henderson CA, Funston AM (2018) Mesoscale surface plasmons: modelling and imaging using near-field scanning optical microscopy. Opt Express 26:23426–23435. https://doi.org/10.1364/OE.26.023426
Frank B, Kahl P, Podbiel D, Spektor G, Orenstein M, Fu L, Weiss T, Horn-von HM, Davis T, Meyer zu Heringdorf F.-J, Giessen H. (2017) Short-range surface plasmonics: localized electron emission dynamics from a 60-nm spot on an atomically flat single-crystalline gold surface. Sci Adv 3:e1700721. https://doi.org/10.1126/sciadv.1700721
Podbiel D, Kahl P, Makris A, Frank B, Sindermann S, Davis T, Giessen H, Horn-von HM, Meyer zu Heringdorf F.-J. (2017) Imaging the nonlinear plasmoemission dynamics of electrons from strong plasmonic fields. Nano Lett 17:6569–6574. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b02235
Flauraud V, Regmi R, Winkler PM, Alexander DTL, Rigneault H, van Hulst NF, García-Parajo MF, Wenger J, Brugger J (2017) In-plane plasmonic antenna arrays with surface nanogaps for giant fluorescence enhancement. Nano Lett 17:1703–1710. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6b04978
Compton RC, McPhedran RC, Popovic Z, Rebeiz GM, Rutledge DB, Tong PP (1987) Bow-tie antennas on a dielectric half-space: theory and experiment. IEEE Trans Antennas Propag 35:622–631. https://doi.org/10.1109/TAP.1987.1144162
Cetin AE, Aksu S, Turkmen M, Etezadi D, Altug H (2015) Theoretical and experimental analysis of subwavelength bowtie-shaped antennas. J Electromagn Waves Appl 29:1686–1698. https://doi.org/10.1080/09205071.2015.1051188
Li D-B, Sun X-J, Jia Y-P, Stockman MI, Paudel HP, Song H, Jiang H, Li Z-M (2017) Direct observation of localized surface plasmon field enhancement by Kelvin probe force microscopy. Light Sci Appl 6:e17038. https://doi.org/10.1038/lsa.2017.38
Campos A, Arbouet A, Martin J, Gérard D, Proust J, Plain J, Kociak M (2017) Plasmonic breathing and edge modes in aluminum nanotriangles. ACS Photonics 4:1257–1263. https://doi.org/10.1021/acsphotonics.7b00204
Word RC, Fitzgerald JPS, Könenkamp R (2011) Photoelectron emission control with polarized light in plasmonic metal random structures. Appl Phys Lett 99:041106. https://doi.org/10.1063/1.3615783
Buckanie NM, Kirschbaum P, Sindermann S, Meyer zuHeringdorf FJ (2013) Interaction of light and surface plasmon polaritons in Ag Islands studied by nonlinear photoemission microscopy. Ultramicroscopy 130:49–53. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2013.03.007
Word RC, Könenkamp R (2017) Photonic and plasmonic surface field distributions characterized with normal- and oblique-incidence multi-photon PEEM. Ultramicroscopy 183:43–48. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2017.05.012
Kahl P, Podbiel D, Schneider C, Makris A, Sindermann S, Witt C, Kilbane D, Horn-von HM, Aeschlimann M, Meyer zu Heringdorf F.-J. (2018) Direct observation of surface plasmon polariton propagation and interference by time-resolved imaging in normal-incidence two photon photoemission microscopy. Plasmonics 13:239–246. https://doi.org/10.1007/s11468-017-0504-6
Ji B, Qin J, Lang P, Koya AN, Hao Z, Song X, Lin J. (2016) Control and mapping ultrafast plasmons with PEEM. Proc SPIE 100280G. https://doi.org/10.1117/12.2247717
Word RC, Fitzgerald JPS, Könenkamp R (2013) Direct coupling of photonic modes and surface plasmon polaritons observed in 2-photon PEEM. Opt Express 21:30507–30520. https://doi.org/10.1364/OE.21.030507
Fitzgerald JPS, Word RC, Könenkamp R (2014) Subwavelength visualization of light in thin film waveguides with photoelectrons. Phys Rev B 89:195129. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.195129
Johnson PB, Christy RW (1972) Optical constants of the noble metals. Phys Rev B 6:4370–4379. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.6.4370
Moerland RJ, Hoogenboom JP (2016) Subnanometer-accuracy optical distance ruler based on fluorescence quenching by transpartent conductors. Optica 3:112–117. https://doi.org/10.1364/OPTICA.3.000112
Matlitson IH (1965) Interspecimen comparison of the refractive index of fused silica. J Opt Soc Am 55:1205–1209. https://doi.org/10.1364/JOSA.55.001205
McCartin BJ (2011) Laplacian eigenstructure of the equilateral triangle. Hikari LTD., Rousse