利用球形微腔实现可控等离激元增强荧光

周围的电磁环境可通过珀塞尔效应调控量子发射体的自发辐射。例如，等离激元天线能够高效局域电磁场并增强荧光过程。在本研究中，我们展示了光子微腔可通过调控局域电磁环境来调制等离激元增强荧光。为此，我们利用纳米操纵技术构建了由纳米棒与纳米金刚石组成的等离激元增强发射体（PE-emitter）。进而，我们控制聚苯乙烯球靠近该 PE-emitter，并原位研究了相应的荧光光谱与寿命。与自由光谱范围内的发射相比，PE-emitter 的发射可在光子模式处发生共振增强。由光子模式调制的光谱形状与聚苯乙烯球同 PE-emitter 之间的距离无关。当聚苯乙烯球与 PE-emitter 耦合后，荧光衰减率的带积分可依据等离激元天线与光子腔之间耦合强度的不同而被增强或抑制。这些发现可用于传感与成像应用。