搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

截面形状对快电子激发纳米双线表面等离激元的影响

王垒 蔡卫 谭信辉 向吟啸 张心正 许京军

截面形状对快电子激发纳米双线表面等离激元的影响

王垒, 蔡卫, 谭信辉, 向吟啸, 张心正, 许京军
PDF
导出引用
导出核心图
  • 采用边界元方法研究了快电子在金属纳米双线中激发间隙表面等离激元(SPP)的性质,比较了在不同横截面形状(包括圆形、尖劈形和不规则形状)下电子所激发SPP的不同.研究表明:在以上波导结构中,快电子都能激发具有较长传播距离和较好局域性的低阶单级-单级耦合的间隙等离激元模式;同时通过对波导无量纲价值参数的比较,发现快电子在纳米双线中激发间隙等离激元对双线波导的横截面形状要求不高,横截面形状真正影响的是高阶等离激元模式的激发,而且快电子在截面形状为尖劈的双线波导中能激发局域性更强的间隙SPP.该研究将对实验中利用
    • 基金项目: 中央高等学校基本科研基金、国家自然科学基金(批准号:11004112,10874093,10804055)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB307002,2010CB934101)、教育部海外名师引进计划(批准号:MS2010NKDX023)和高等学校学科创新引智计划(批准号:B07013)资助的课题.
    [1]

    Hecht B, Bielefeldt H, Novotny L, Inouye Y, Pohl D W 1996 Phys. Rev. Lett. 77 1889

    [2]

    Kneipp K, Wang Y, Kneipp H, Perelman L T, Itzkan I, Dasari R R, Feld M S 1997 Phys. Rev. Lett. 78 1667

    [3]

    Maier S A, Kik P G, Atwater H A, Meltzer S, Harel E, Koel B E, Requicha A A G 2003 Nat. Mater. 2 229

    [4]

    Quinten M, Leitner A, Krenn J R, Aussenegg F R 1998 Opt. Lett. 23 1331

    [5]

    Moreno E, Rodrigo S G, Bozhevolnyi S I, Martín-Moreno L, García-Vidal F J 2008 Phy. Rev. Lett. 100 023901

    [6]

    Bozhevolnyi S I, Volkov V S, Devaux E, Laluet J Y, Ebbesen T W 2006 Nature 440 508

    [7]

    Zheng X H, Wang Y Q, Zhang Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 8571 (in Chinese) [郑显华、王瑛琪、张 岩 2009 物理学报 58 8571]

    [8]

    Fernndez-Domínguez A I, Moreno E, Martín-Moreno L, García-Vidal F J 2009 Opt. Lett. 34 2063

    [9]

    Manjavacas A, García de Abajo F J 2008 Nano Lett. 9 1285

    [10]

    Chen H, Wang L 2009 Acta Phys. Sin. 58 4605 (in Chinese) [陈 华、汪 力 2009 物理学报 58 4605]

    [11]

    Guo Y N, Xue W R, Zhang W M 2009 Acta Phys. Sin. 58 4168 (in Chinese) [郭亚楠、薛文瑞、张文梅 2009 物理学报 58 4168]

    [12]

    Xue W R, Guo Y N, Zhang W M 2010 Chin. Phys. B 19 017302

    [13]

    Oulton R F, Sorger V J, Genov D A, Pile D F P, Zhang X 2008 Nat. Photon. 2 496

    [14]

    Chen J J, Li Z, Gong Q H 2009 Chin. Phys. B 18 3535

    [15]

    Bashevoy M V, Jonsson F, Krasavin A V, Zheludev N I, Chen Y, Stockman M I 2006 Nano Lett. 6 1113

    [16]

    Cai W, Sainidou R, Xu J J, Polman A, García de Abajo F J 2009 Nano Lett. 3 1176

    [17]

    Kuttge M, Cai W, García de Abajo F J, Polman A 2009 Phys. Rev. B 80 033409

    [18]

    Gómez-Medina R, Yamamoto N, Nakano M, García de Abajo F J 2008 New J. Phys. 10 105009

    [19]

    Vesseur E J R, de Waele R, Kuttge M, Polman A 2007 Nano Lett. 7 2843

    [20]

    García de Abajo F J, Howie A 2002 Phys. Rev. B 65 115418

    [21]

    García de Abajo F J, Howie A 1998 Phys. Rev. Lett. 80 5180

    [22]

    García de Abajo F J, Kociak M 2008 Phys. Rev. Lett. 100 106804

    [23]

    Johnson P B, Christy R W 1972 Phys. Rev. B 6 4370

    [24]

    Cai W, Wang L, Zhang X Z, Xu J J, García de Abajo F J 2010 Phys. Rev. B 82 125454

  • [1]

    Hecht B, Bielefeldt H, Novotny L, Inouye Y, Pohl D W 1996 Phys. Rev. Lett. 77 1889

    [2]

    Kneipp K, Wang Y, Kneipp H, Perelman L T, Itzkan I, Dasari R R, Feld M S 1997 Phys. Rev. Lett. 78 1667

    [3]

    Maier S A, Kik P G, Atwater H A, Meltzer S, Harel E, Koel B E, Requicha A A G 2003 Nat. Mater. 2 229

    [4]

    Quinten M, Leitner A, Krenn J R, Aussenegg F R 1998 Opt. Lett. 23 1331

    [5]

    Moreno E, Rodrigo S G, Bozhevolnyi S I, Martín-Moreno L, García-Vidal F J 2008 Phy. Rev. Lett. 100 023901

    [6]

    Bozhevolnyi S I, Volkov V S, Devaux E, Laluet J Y, Ebbesen T W 2006 Nature 440 508

    [7]

    Zheng X H, Wang Y Q, Zhang Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 8571 (in Chinese) [郑显华、王瑛琪、张 岩 2009 物理学报 58 8571]

    [8]

    Fernndez-Domínguez A I, Moreno E, Martín-Moreno L, García-Vidal F J 2009 Opt. Lett. 34 2063

    [9]

    Manjavacas A, García de Abajo F J 2008 Nano Lett. 9 1285

    [10]

    Chen H, Wang L 2009 Acta Phys. Sin. 58 4605 (in Chinese) [陈 华、汪 力 2009 物理学报 58 4605]

    [11]

    Guo Y N, Xue W R, Zhang W M 2009 Acta Phys. Sin. 58 4168 (in Chinese) [郭亚楠、薛文瑞、张文梅 2009 物理学报 58 4168]

    [12]

    Xue W R, Guo Y N, Zhang W M 2010 Chin. Phys. B 19 017302

    [13]

    Oulton R F, Sorger V J, Genov D A, Pile D F P, Zhang X 2008 Nat. Photon. 2 496

    [14]

    Chen J J, Li Z, Gong Q H 2009 Chin. Phys. B 18 3535

    [15]

    Bashevoy M V, Jonsson F, Krasavin A V, Zheludev N I, Chen Y, Stockman M I 2006 Nano Lett. 6 1113

    [16]

    Cai W, Sainidou R, Xu J J, Polman A, García de Abajo F J 2009 Nano Lett. 3 1176

    [17]

    Kuttge M, Cai W, García de Abajo F J, Polman A 2009 Phys. Rev. B 80 033409

    [18]

    Gómez-Medina R, Yamamoto N, Nakano M, García de Abajo F J 2008 New J. Phys. 10 105009

    [19]

    Vesseur E J R, de Waele R, Kuttge M, Polman A 2007 Nano Lett. 7 2843

    [20]

    García de Abajo F J, Howie A 2002 Phys. Rev. B 65 115418

    [21]

    García de Abajo F J, Howie A 1998 Phys. Rev. Lett. 80 5180

    [22]

    García de Abajo F J, Kociak M 2008 Phys. Rev. Lett. 100 106804

    [23]

    Johnson P B, Christy R W 1972 Phys. Rev. B 6 4370

    [24]

    Cai W, Wang L, Zhang X Z, Xu J J, García de Abajo F J 2010 Phys. Rev. B 82 125454

  • [1] 李盼. 表面等离激元纳米聚焦研究进展. 物理学报, 2019, 68(14): 146201. doi: 10.7498/aps.68.20190564
    [2] 王文慧, 张孬. 银纳米线表面等离激元波导的能量损耗. 物理学报, 2018, 67(24): 247302. doi: 10.7498/aps.67.20182085
    [3] 刘姿, 张恒, 吴昊, 刘昌. Al纳米颗粒表面等离激元对ZnO光致发光增强的研究. 物理学报, 2019, 68(10): 107301. doi: 10.7498/aps.68.20190062
    [4] 盛世威, 李康, 孔繁敏, 岳庆炀, 庄华伟, 赵佳. 基于石墨烯纳米带的齿形表面等离激元滤波器的研究. 物理学报, 2015, 64(10): 108402. doi: 10.7498/aps.64.108402
    [5] 王栋, 许军, 陈溢杭. 介电常数近零模式与表面等离激元模式耦合实现宽带光吸收. 物理学报, 2018, 67(20): 207301. doi: 10.7498/aps.67.20181106
    [6] 周强, 林树培, 张朴, 陈学文. 旋转对称表面等离激元结构中极端局域光场的准正则模式分析. 物理学报, 2019, 68(14): 147104. doi: 10.7498/aps.68.20190434
    [7] 邓红梅, 黄磊, 李静, 陆叶, 李传起. 基于石墨烯加载的不对称纳米天线对的表面等离激元单向耦合器. 物理学报, 2017, 66(14): 145201. doi: 10.7498/aps.66.145201
    [8] 谌璐, 陈跃刚. 金属-光折变材料复合全息结构对表面等离激元的波前调控. 物理学报, 2019, 68(6): 067101. doi: 10.7498/aps.68.20181664
    [9] 胡梦珠, 周思阳, 韩琴, 孙华, 周丽萍, 曾春梅, 吴兆丰, 吴雪梅. 紫外表面等离激元在基于氧化锌纳米线的半导体-绝缘介质-金属结构中的输运特性研究. 物理学报, 2014, 63(2): 029501. doi: 10.7498/aps.63.029501
    [10] 李鑫, 吴立祥, 杨元杰. 矩形纳米狭缝超表面结构的近场增强聚焦调控. 物理学报, 2019, 68(18): 187103. doi: 10.7498/aps.68.20190728
    [11] 程自强, 石海泉, 余萍, 刘志敏. 银纳米颗粒阵列的表面增强拉曼散射效应研究. 物理学报, 2018, 67(19): 197302. doi: 10.7498/aps.67.20180650
    [12] 张文君, 高龙, 魏红, 徐红星. 表面等离激元传播的调制. 物理学报, 2019, 68(14): 147302. doi: 10.7498/aps.68.20190802
    [13] 张宝宝, 张成云, 张正龙, 郑海荣. 表面等离激元调控化学反应. 物理学报, 2019, 68(14): 147102. doi: 10.7498/aps.68.20190345
    [14] 吴晗, 吴竞宇, 陈卓. 基于超表面的Tamm等离激元与激子的强耦合作用. 物理学报, 2020, 69(1): 010201. doi: 10.7498/aps.69.20191225
    [15] 虞华康, 刘伯东, 吴婉玲, 李志远. 表面等离激元增强的光和物质相互作用. 物理学报, 2019, 68(14): 149101. doi: 10.7498/aps.68.20190337
    [16] 吴立祥, 李鑫, 杨元杰. 基于双层阿基米德螺线的表面等离激元涡旋产生方法. 物理学报, 2019, 68(23): 234201. doi: 10.7498/aps.68.20190747
    [17] 韩清瑶, 汤俊超, 张弨, 王川, 马海强, 于丽, 焦荣珍. 局域态密度对表面等离激元特性影响的研究. 物理学报, 2012, 61(13): 135202. doi: 10.7498/aps.61.135202
    [18] 李嘉明, 唐鹏, 王佳见, 黄涛, 林峰, 方哲宇, 朱星. 阿基米德螺旋微纳结构中的表面等离激元聚焦. 物理学报, 2015, 64(19): 194201. doi: 10.7498/aps.64.194201
    [19] 姜美玲, 郑立恒, 池骋, 朱星, 方哲宇. 阴极荧光在表面等离激元研究领域的应用. 物理学报, 2017, 66(14): 144201. doi: 10.7498/aps.66.144201
    [20] 李明, 陈阳, 郭光灿, 任希锋. 表面等离激元量子信息应用研究进展. 物理学报, 2017, 66(14): 144202. doi: 10.7498/aps.66.144202
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  3512
  • PDF下载量:  585
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-24
  • 修回日期:  2010-09-15
  • 刊出日期:  2011-06-15

截面形状对快电子激发纳米双线表面等离激元的影响

  • 1. 南开大学物理学院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,天津 300071;南开大学泰达学院应用物理学院,天津 300457
    基金项目: 

    中央高等学校基本科研基金、国家自然科学基金(批准号:11004112,10874093,10804055)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB307002,2010CB934101)、教育部海外名师引进计划(批准号:MS2010NKDX023)和高等学校学科创新引智计划(批准号:B07013)资助的课题.

摘要: 采用边界元方法研究了快电子在金属纳米双线中激发间隙表面等离激元(SPP)的性质,比较了在不同横截面形状(包括圆形、尖劈形和不规则形状)下电子所激发SPP的不同.研究表明:在以上波导结构中,快电子都能激发具有较长传播距离和较好局域性的低阶单级-单级耦合的间隙等离激元模式;同时通过对波导无量纲价值参数的比较,发现快电子在纳米双线中激发间隙等离激元对双线波导的横截面形状要求不高,横截面形状真正影响的是高阶等离激元模式的激发,而且快电子在截面形状为尖劈的双线波导中能激发局域性更强的间隙SPP.该研究将对实验中利用

English Abstract

参考文献 (24)

目录

    /

    返回文章
    返回