2019-09-04 06:57:02
窄等离子体表面晶格共振优选不对称的介电环境

窄等离子体表面晶格共振优选不对称的介电环境.jpg

由于深亚波长体积中强烈的局部场增强,等离子体纳米结构已被广泛用于增强光物质相互作用。

局部表面等离子体共振(LSPR)和传播表面等离子体共振(SPR)都受到低质量因素和有限的场增强的影响,导致应用中的性能受限。通过在阵列中图案化金属纳米颗粒,等离子体表面晶格共振(SLR)可以具有较低的辐射损耗,较高的品质因数,以及较大体积的较大场增强。

由中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT)李光远博士和陆元福博士领导的研究小组报道了一种基于金属 - 绝缘体 - 金属(MIM)阵列的新型SLR。题为“窄等离子体表面晶格共振优先于不对称介电环境”的论文于9月2日在Optics Express上发表,并被强调为编辑选择。

传统的SLR主要由周期性金属纳米颗粒支撑,并且需要对称的介电环境,即,覆板和基板应具有相同的折射率。如果介电环境变得不那么对称,则SLR性能会急剧恶化。这极大地阻碍了SLR的实际应用,尤其是在光流控传感器中,其中难以使基板的折射率与水或其他流体相匹配。

在这项工作中,研究人员提出了一种新的SLR,它由一个周期性的MIM阵列支持,并且在一个不太对称的介电环境中具有更高的品质因数。他们表明,当介电环境与空气/玻璃环境不对称时,所提出的SLR在正常发生率下具有高质量因子62,在可见光状态下具有147的倾斜入射率,或者是传统SLR的最高质量因子的数倍。在相同的条件下。

他们还说明了基于正常入射(未经优化)的SLR的光微流体传感平台具有316nm / RIU的灵敏度和25的品质因数(FOM)。该FOM远大于传统的FOM。 LSPR,SPR或SLR传感器。

研究人员认为,他们提出的SLR,在较不对称的环境中具有更高质量的因素,对于各种应用具有吸引力,包括纳米激光器,非线性光学器件,超灵敏度传感器和调制器。

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