单等离激元纳米颗粒中能量分辨的飞秒热电子动力学
介观与纳米尺度物理
2023-06-13 v2
摘要
从纳米尺度金属中高效激发和收集热载流子，是许多新兴光化学、光伏和超快光电子应用的核心。然而，尽管界面与内部等离激元场、激发分布和散射过程之间存在丰富的相互作用，在普遍存在的数十纳米金结构中相关飞秒动力学的直接实验证据仍然缺乏。为探究纳米尺度结构对这些动力学的影响，我们采用了一种同时对单等离激元纳米颗粒进行时间、角度和能量分辨光电子能谱的新技术。光电子速度分布揭示了纳米棒和纳米壳几何结构中的体相类弹道热电子输运，没有表面效应的迹象。在约 1-2 eV 范围内观察到的能量分辨动力学，并通过动力学玻尔兹曼理论外推至更低能量，提供了纳米尺度金内热载流子寿命的首次直接测量。值得注意的是，我们发现小至 10 nm 的颗粒可作为研究本征金属动力学的典型平台。
引用
@article{arxiv.2207.05319,
title = {Energy-Resolved Femtosecond Hot Electron Dynamics in Single Plasmonic Nanoparticles},
author = {Jacob Pettine and Paolo Maioli and Fabrice Vallee and Natalia Del Fatti and David J. Nesbitt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05319},
year = {2023}
}