单个等离激元纳米谐振器中表面响应的直接电调制

经典电动力学使用体电子性质和无限薄边界来描述系统的光学响应。然而，由于电子的量子本性，界面具有有限厚度。随着越来越小的纳米尺度系统被实现，非经典表面效应变得愈发重要，并最终主导于与体积相关的现象。因此，研究此类系统中表面电子的响应变得势在必行。获得对非经典界面效应的控制并研究它们的一种方法是通过电门控，因为静态屏蔽电荷仅驻留在表面。在此，我们通过测量由此产生的共振变化，研究了单个等离激元纳米谐振器在直接电荷注入下表面响应的调制。我们在表面响应函数的一般框架内分析了观察到的效应，并提供了一个基于局域响应近似（LRA）内电子溢出推导的基本模型。我们观测到的共振频率变化可通过假设面内表面电流的调制得到很好解释。令人惊讶的是，我们还测量到共振宽度的变化，其中向表面添加电子导致等离激元共振变窄，即损耗降低。对此类效应的描述需要考虑非局域效应，并纳入受扰动表面介电常数可能存在的各向异性。因此，我们的实验开辟了一个广阔的研究领域，关于如何利用对非经典表面效应的电学控制，来开发超快且极小的电驱动等离激元调制器和超表面。