增强三维纳米多孔金天线中的红外能量转移
应用物理
2018-04-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
由于块体贵金属的固有光学性质仅在可见/紫外波段靠近其等离子体频率处支持强电磁场局域化,等离子体激元在从自由空间辐射到分子的能量转移中的应用目前局限于电磁谱的可见区域。在本工作中,我们展示了纳米多孔金可用作中红外波段的等离子体激元材料,以获得强电磁场局域化,其与目标分子共定位于纳米孔内并与其振动频率共振。纳米多孔金属的有效光学响应使光场能够深入穿透纳米孔,分子可载入其中,从而与块体金相比实现更高效的光-物质耦合。为实现由纳米多孔金制成的等离子体激元谐振器,我们开发了一种基于聚合物模板的金属沉积纳米加工方法,获得了按设计选定的中红外波长处共振的天线阵列。随后我们用一层薄(3 nm)二氧化硅层涂覆天线,作为光学能量转移的目标介电层。我们通过分析实验Fano线形研究了在二氧化硅1250 cm-1振动吸收频率处的光-物质耦合强度,并以相同结构的块体金为基准进行比较。纳米多孔三维纳米天线阵列中从自由空间中红外辐射到分子振动的光学能量转移的增强,可为等离子体增强的物理-化学反应开辟新的应用途径。
引用
@article{arxiv.1804.00152,
title = {Boosting infrared energy transfer in 3D nanoporous gold antennas},
author = {D. Garoli and E. Calandrini and A. Bozzola and M. Ortolani and S. Cattarin and S. Barison and A. Toma and F. De Angelis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.00152},
year = {2018}
}