通过优化的等离激元纳米棒构型增强金刚石色心荧光
光学
2016-09-22 v3
摘要
我们开发了一种新的数值方法,使得利用任意目标函数优化任意发射偶极子和等离激元纳米谐振器构型成为可能。通过选择量子效率作为在预定Purcell因子准则下需要最大化的目标函数,实现了对基于等离激元纳米棒的构型的优化,以增强金刚石中NV和SiV色心的荧光。对基于金和银纳米棒的构型进行了优化,以分别增强激发和发射,以及同时增强这两个过程,并对潜在的纳米光子现象进行了比较研究。结果表明,银纳米棒实现了显著的激发增强,而由这两种金属制成的纳米棒都适合增强发射。在两种色心的两个波长下,通过银纳米棒可以实现更显著的改善。证明了通过同时优化可以逼近由金属介电特性产生的理论极限,这产生了由与发射相对应的偏好所决定的构型。与NV色心相比,在SiV色心的情况下,通过这两种金属都可以实现更大的发射增强。我们提出了能够将SiV色心的量子效率分别提高1.18倍和5.25倍的基于金和银纳米棒的构型,这在量子信息处理中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.1606.06278,
title = {Enhancing diamond color center fluorescence via optimized plasmonic nanorod configuration},
author = {Andras Szenes and Balazs Banhelyi and Lorant Zs. Szabo and Gabor Szabo and Tibor Csendes and Maria Csete},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.06278},
year = {2016}
}
备注
20 pages, 8 figures