利用高Q微腔中的耗散相互作用检测单个纳米颗粒
光学
2016-04-11 v1
摘要
纳米尺度颗粒的超灵敏光学检测在人类疾病早期诊断、环境监测和国土安全等方面应用需求极高，但由于小尺寸、低折射率颗粒的极化率极低，检测极其困难。光学回音壁模式微腔能显著增强光与物质相互作用，已成为无标记检测纳米物体的有前景平台。不同于依赖反应性（即色散）相互作用的传统回音壁模式传感，本文提出并演示了利用高Q环形微腔中的耗散相互作用检测单个有损耗纳米颗粒。实验中，通过同时监测腔模的线宽变化和偏移，实现了水环境中单个金纳米棒的检测。实验结果与理论预测相符。值得注意的是，通过将探测波长设置在表面等离子体共振上和偏离该共振来调节纳米棒的吸收，对反应式和耗散式传感方法进行了评估，这清晰展示了耗散传感方法检测有损耗纳米颗粒的巨大潜力。未来应用也可结合耗散与反应式传感方法，从而可能提供更好的纳米颗粒表征。
引用
@article{arxiv.1604.02249,
title = {Detection of Single Nanoparticles Using the Dissipative Interaction in a High-Q Microcavity},
author = {Bo-Qiang Shen and Xiao-Chong Yu and Yanyan Zhi and Li Wang and Donghyun Kim and Qihuang Gong and Yun-Feng Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.02249},
year = {2016}
}