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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 利用堆叠纳米间隙金结构控制等离子体退相干时间以实现强近场增强

    摘要： 构建具有强近场增强的金属纳米结构对于等离子体器件（如等离子体传感器和光能转换系统）的实际应用日益重要。值得注意的是，近场增强效应取决于等离子体退相位时间。本研究提出通过利用等离子体耦合来控制退相位时间以实现更强近场增强的方法。我们在掺铌二氧化钛基底上采用电子束光刻和干法刻蚀工艺，制备了由金属/绝缘体/金属纳米结构组成的有序堆叠纳米间隙金（Au）结构阵列。通过厚度为15纳米的氧化铝层分隔的上下金纳米结构之间的近场耦合，激发了暗等离子体模式。基于暗等离子体模式的激发，电磁场在上下载金纳米结构间局域化及更长的等离子体退相位时间共同诱导出强近场增强效应。值得注意的是，通过时间分辨光发射电子显微镜测量发现，与金纳米块体的等离子体模式相比，所测暗等离子体模式的退相位时间延长了三倍——这一参数可通过堆叠纳米间隙金结构的结构设计进行调控。

    关键词： 暗等离子体模式, 等离子体退相, 近场增强, 光电子发射显微镜(PEEM), 表面等离子体共振

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用柱矢量光束调控等离子体径向三聚体的二次谐波产生

    摘要： 等离子体纳米结构集合体中的集体效应正引起广泛关注。这类效应由整体结构各组分间的相互作用所主导，为调控等离子体共振提供了新途径[1]。其中特别引人注目的是所谓的暗等离子体模式——该模式具有净零偶极矩，在正入射条件下无法通过平面波或线偏振光激发。当前激发此类结构中集体暗模式的新兴方法是采用具有方位角或径向偏振等非均匀偏振态的柱矢量光束（CVB）[2,3]。而利用CVB激发寡聚体中二次谐波产生（SHG）等集体非线性光学效应的研究近期才刚刚起步[4]。本文通过CVB调控等离子体径向三聚体中的SHG，展示了类似的可能性。

    关键词： 暗等离子体模式、二次谐波产生、柱矢量光束、等离子体纳米结构

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用扫描电子显微镜中的阴极发光技术绘制"破碎"暗模图谱

    摘要： 暗等离子体激元模式是指缺乏净偶极特性的模式，因此无法高效辐射。这类模式具有更窄的光谱线宽和更长的寿命，在传感及高Q值腔体等众多应用中颇具价值。聚焦的高能电子束可作为局域宽带激发源——高速电子产生的倏逝电场能在可极化材料中激发共振。向远场辐射的光可通过阴极荧光（CL）检测，或通过电子能量损失谱（EELS）测量电子的能量损耗。扫描电子显微镜（SEM）或扫描/透射电子显微镜（S/TEM）中这些技术的空间分辨率通常受限于倏逝场的空间范围（根据电子束能量约为10纳米量级），这使其成为绘制等离子体激元模式空间分布的理想手段。虽然暗模式的能量损耗可在EELS中检测到，但由于这些模式严格来说不具备辐射性，通常无法通过CL检测。然而由于结构固有或人为引入的不对称性，这些暗模式会获得净偶极共振并产生辐射。 我们采用30 keV电子束能量和500 pA束流（FEI Nova Nanosem），对电子束光刻制备的金纳米棒三聚体进行了高光谱阴极荧光测试。使用配备Andor Shamrock 303i光谱仪和Andor iVac光谱相机的Delmic SPARC系统采集CL信号。图中同时展示了对称三聚体与人为设置40度三聚体夹角不对称结构的SEM图像。这些三聚体呈现两种共振模式：高能对称模式和由两个简并偶极模式组成的低能模式。我们分别通过映射350-500 nm和600-700 nm波段的平均强度来定位这些模式。显然，对称性破缺的三聚体展现出涉及所有三根纳米棒的显著高能模式，而对称三聚体似乎也存在足够固有不对称性来显示该模式——这种固有不对称性在偶极共振分布图中同样可见。通过不对称性"破缺"的暗模式会获得偶极分量，从而能在CL中被检测和定位。利用CL进行高光谱成像，是理解纳米尺度缺陷对等离子体器件影响的有力方法。

    关键词： 阴极发光、等离子体器件、暗等离子体模式、扫描电子显微镜、高光谱成像

    更新于2025-09-09 09:28:46