由较小金属纳米颗粒诱导的协同自发发射
介观与纳米尺度物理
2015-12-24 v1 其他凝聚态物理
摘要
我们展示一项研究，表明在室温下、低比例的小金纳米颗粒(半径1.5 - 4 nm)存在时，发光量子点表现出协同行为，其辐射衰减速率和效率大幅提升。这是金属颗粒的尺寸区间，此前预期其对独立发射体的发射仅产生无效的非辐射损耗。但低比例添加此类金属颗粒会诱导量子点间超辐射发射模式的强烈演化，并助其抵御热涨落而存活；表现出相变。而金属颗粒尺寸增大会导致局部热涨落增加，从而回复到明显独立发射体的行为。我们对金属纳米颗粒存在时可能的集体发射模式的理论评估预测了此类实验观测。实验研究了两种不同类型的含量子点自组装纳米结构。这包括金属颗粒的比例和尺寸对每种结构中集体发射模式的影响；每种结构均有不同标称尺寸(及发射能量)的量子点样品以确立普遍性。首先，利用聚合物模板在大系综中实验研究了被随机分布金颗粒环绕、收集于圆柱腔中的量子点。另一类纳米结构为量子点与小金纳米颗粒紧密堆积的胶体单层。基于金属颗粒尺寸，以及在紧密堆积结构中较大数量比例时，观察到集体与独立状态之间的交叉。时间分辨光致发光测量也用于确认量子点量子效率和辐射衰减速率的提升。
引用
@article{arxiv.1512.07455,
title = {Cooperative spontaneous emission induced by smaller metal nanoparticles},
author = {George J. Vathakkattil and M. Praveena and J. K. Basu and Murugesan Venkatapathi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.07455},
year = {2015}
}