小模式体积等离子体薄膜耦合纳米星谐振器

摘要： 在极端亚波长尺度上限制和控制光是一项极具挑战性的任务。本工作报道了对单个等离子体薄膜耦合纳米星谐振器的研究，其中偏振等离子体光学模式被限制在超小体积内。单个金纳米星通过薄介电间隔层与平面金膜分离，在纳米星尖端亚10纳米体积与薄膜之间展现出强烈的光限制效应。通过对大量单个纳米星进行暗场散射测量，获得散射光谱的统计观测结果，并与大量模拟数据对比以揭示共振峰的起源。我们观察到，单个纳米星在平面金膜上可产生具有单峰、双峰或多峰的共振光谱。此外，这些共振峰在白光照射下呈现强偏振特性。模拟数据显示，单个薄膜耦合纳米星谐振器的共振光谱与纳米星的对称性及其相对于金基底放置的取向有关。我们的研究展示了一种构建超小模式体积和偏振敏感等离子体平台的简易新方法，该方法可用于传感或增强光-物质相互作用等应用领域。