研究目的
利用热涨落作为电磁场的内部源，研究单个金属-绝缘体-金属纳米天线的远场光谱响应与近场空间响应。
研究成果
该研究展示了测量单个纳米天线远场热辐射光谱及绘制其近场热辐射图谱的能力。结果表明，可在等离子体腔有效折射率共振波长附近的不同波段激发纳米天线的基本模式。所开发的方法可应用于中红外波段的其他纳米结构。
研究不足
该技术灵敏度足以提取一个在所有方向上均呈孤立且亚波长特性的纳米天线的辐射，但背景热辐射带来了挑战。由于电磁能量被限制在金贴片下方，MIM天线几何结构不利于采用TRSTM进行近场测量。
1：实验设计与方法选择：
该研究结合傅里叶变换红外光谱与基于共聚焦几何中光衰减效应的空间调制技术进行远场测量，并采用热辐射扫描隧道显微镜进行近场成像。
2：样本选择与数据来源：
以单个金属-绝缘体-金属纳米天线作为样本。
3：实验设备与材料清单：
使用FTIR光谱仪、红外显微镜、卡塞格林物镜、硒化锌透镜、液氮冷却碲镉汞红外探测器、压电平移台及热辐射扫描隧道显微镜。
4：实验流程与操作步骤：
对样本加热并通过压电平台控制其位置，通过空间调制热辐射信号以提取纳米天线的贡献。
5：数据分析方法：
采用锁相解调技术在调制频率下分析信号，并通过数值模拟验证实验结果。
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获取完整内容-
FTIR spectrometer
Used for far-field spectroscopy measurements.
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IR microscope
Used to collect thermal radiation from the sample surface.
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Cassegrain objective
Used in the microscope to collect thermal radiation.
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ZnSe lens
Focuses the collected thermal radiation on the IR detector.
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Mercury cadmium telluride IR detector
Detects the thermal radiation signal.
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Piezoelectric translation stage
Allows fine control of the nanoantenna position in the xy plane.
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Thermal radiation scanning tunneling microscope
TRSTM
Used for superresolved near-field imaging of thermally excited modes.
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