研究目的
利用阴极荧光光谱法研究三维等离子体金锥体近顶端处的远场辐射特性。
研究成果
研究表明，金锥的远场辐射光谱受其开口角度显著影响——较小角度会使等离子体模式沿锥轴高效传导，从而导致顶点辐射减弱。最强辐射源自顶点后方数百纳米处，这一发现为设计作为纳米级光源或吸收体的金锥等离子体结构提供了重要依据。
研究不足
锥体的实际几何形状与模拟中考虑的理想数学圆锥形状略有不同，且模拟中未考虑CL镜面不均匀且具有方向依赖性的反射率。
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三维等离子体金锥体近顶端的远场辐射
DOI：10.1021/acsphotonics.9b00838
期刊：ACS Photonics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
三维等离子体金锥结构是纳米光学中广泛应用的器件，可用于实现纳米级成像、增强光谱分析、约束光源及超快光电子发射。为深入理解其辐射特性（尤其是纳米尺度尖端附近的辐射行为），我们采用具有高空间与能量分辨率的阴极荧光光谱技术进行研究。通过局部电子激发，我们观测了开口角分别为13°和47°的三维金锥在可见光波段产生的等离子体诱导辐射。发现13°锥尖端的辐射强度远弱于47°锥。有限时域差分模拟表明：对于小开口角锥体，尖端产生的等离子体模式能沿锥轴高效传导；而大开口角锥体中生成的等离子极化激元则存在更强的辐射阻尼。值得注意的是，两种锥体最强烈的辐射均产生于尖端后方数百纳米处，而非严格意义上的尖端位置。本研究为设计作为约束光源或光吸收器的等离子体金锥提供了重要参数依据。
作者：
Surong Guo，Nahid Talebi，Alfredo Campos，Wilfried Sigle，Martin Esmann，Simon F. Becker，Christoph Lienau，Mathieu Kociak，Peter A. van Aken
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