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具有金属-绝缘体-金属结构的等离子体谐振器阵列中间隙模式与晶格模式的杂化

DOI：10.1021/acsphotonics.9b00977 期刊：ACS Photonics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 等离子体激元谐振器阵列作为增强光-物质相互作用的平台引起了极大关注，并已被研究应用于各类光学器件，如传感器、发光器、光催化剂等。在等离子体激元谐振器阵列中，局域与传播的等离子体激元模式会发生杂化，这会导致色散曲线中等离子体激元能带的反交叉现象。然而迄今为止，模式对称性如何影响这种杂化过程仍不明确——特别是当杂化发生在具有高度对称性的特定倒易晶格点（如Γ点）时。本研究采用动量分辨阴极荧光-扫描透射电子显微镜技术，全面表征了Γ点处的模式杂化现象。我们的研究从理论与实验层面揭示了模式对称性选择定则的存在，该定则明确了晶格模式与局域模式之间的特定杂化配对关系。
作者： Hikaru Saito，Daichi Yoshimoto，Hugo Lourenco-Martins，Naoki Yamamoto，Takumi Sannomiya
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

表征等离子体谐振器阵列中Γ点的模态杂化现象，并揭示晶格模式与局域模式特定杂化对存在的模态对称性选择规则。

研究成果

该研究成功表征了MIM结构等离子体三角晶格中Γ点的带边模式，揭示了局域表面等离子体共振（LSP）与晶格模式的杂化现象。研究证实了支配这些杂化的对称性选择定则的存在，为设计增强光-物质相互作用的等离子体器件提供了见解。

研究不足

该研究仅限于具有MIM结构的等离子体谐振器阵列的特定配置，并未探索所有可能的几何或材料变化。实验和模拟结果聚焦于Γ点，可能忽略了其他倒易晶格点上的行为。

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