通过调整不同配置的金纳米棒天线中等离子体局部场响应来调整上转换发光的角异型可调性
Chengda Pan1,2, Qiang Ma1,2, Shikang Liu1,2
1State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai, People's Republic of China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 16, 2024
概括
研究人员使用等离子体纳米天线控制了单粒子层面的光极化. 这种技术增强了上转换发光 (UCL),并为光电子应用实现了精确的极化控制.
科学领域:
- 纳米光子学和等离子学
- 量子光学是一种量子光学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 光学极化提供了一个额外的检测维度,对光电子非常重要.
- 在纳米级控制极化,特别是在单个粒子层面,仍然是一个重大挑战.
- 等离子纳米天线为修改极化状态提供了一个有前途的途径.
研究的目的:
- 为了研究稀土离子的角度依赖向上转换发光 (UCL) 添加上转换纳米粒子 (UCNPs).
- 通过构建异性质等离子体局部场分布,在单个粒子层面实现极化控制.
- 探索由等离子金纳米 (Au NR) 天线量身定制的UCL的增强和极化特征.
主要方法:
- 用稀土离子合的UCNP的制造.
- 将UCNP与各种配置的金纳米 (Au NR) 天线集成在一起 (例如,直线Au NR-UCNP-Au NR).
- 在辐射和激发两极分化的角度依赖UCL的测量.
- 理论模拟的异型近场增强.
主要成果:
- 在UCNP与Au NR纳米天线相结合,实现了UCL增强和线性偏振.
- 在并行激发下,在对线Au NR-UCNP-Au NR配置中获得的最高增强因子为138.
- 显示的最大线性极化度 (DOLP) 为85% (发射) 和81% (激发).
结论:
- 等离子Au NR纳米天线有效地定制UCL,增强辐射并诱导单颗粒子层面的线性极化.
- 观察到的现象归因于共振反应和异型近场增强.
- 理论模拟证实了近场增强的角度依赖性,与实验发现保持一致.
