研究目的
研究等离子体纳米结中单电子隧穿介导的单光子发射及其对非经典光发射的影响。
研究成果
该研究预测，与等离子体纳米结中单个电子能级的强耦合可产生电流驱动的非经典光发射，在第一非弹性阈值附近出现光子反聚束现象，而在更高偏置电压下则呈现强聚束。这对基于单电子隧穿的单光子源研发具有重要意义。
研究不足
该研究是理论性的，重点关注特定条件（大的阻尼率κ，与单电子能级的任意耦合强度）。需要实验验证来确认预测结果。
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等离子体纳米结中单电子隧穿介导的单光子发射
DOI：10.1103/PhysRevLett.123.246601
期刊：Physical Review Letters
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
最近的扫描隧道显微镜（STM）实验报道了由STM针尖与基底形成的纳米等离子体腔中隧穿电流诱导的单分子荧光现象。该腔模电场与分子中电流诱导的电荷涨落耦合，从而激发光子。我们针对实验相关的腔模大阻尼率κ极限及与单电子能级的任意耦合强度，对该体系进行了理论研究。研究发现：当偏压接近光子发射的首个非弹性阈值时，发射光呈现二阶光子关联函数趋零的反聚束行为；同时电流与发射光强度在腔频率ωc的整数倍处呈现宽度由κ（而非温度T）控制的夫兰克-康登台阶。对于大偏压情况，我们预测会出现κ=Γ量级的强光子聚束现象（其中Γ为电子隧穿速率）。该理论表明：与单能级的强耦合可实现电流驱动的非经典光发射。
作者：
Q. Schaeverbeke，R. Avriller，T. Frederiksen，F. Pistolesi
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