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通过优化纳米棒二聚体构型增强金刚石荧光

光学 2017-07-20 v1

摘要

对耦合到银和金纳米棒二聚体的硅(SiV)和氮(NV)空位金刚石色心的光学响应进行了数值研究。对耦合发射体-纳米棒二聚体构型进行了优化,通过等离激元天线共振同时增强色心的激发和发射,以获得尽可能高的荧光增强。为了使损耗最小化,通过设定耦合系统最小量子效率(cQE)的准则实现了条件优化。还检查了受限对称和允许非对称天线设计,以证明非对称构型可调谐性的潜在优势。在所有检查的系统中,耦合到非对称银纳米天线二聚体的 NV 色心实现了最高的 2.59*10^8 荧光增强,cQE 为 46.08%。这比具有更高 68.52% cQE 的相应对称构型中的增强大 3.17 倍。在 SiV 色心的情况下,通过非对称银纳米天线二聚体实现了最高的 1.04*10^8 荧光增强,cQE 为 37.83%。这比具有更高 57.46% cQE 的相应对称构型中的增强大 1.06 倍。金纳米棒实现的最高荧光增强为 4.75*10^4,cQE 为 21.8%,出现在耦合到非对称二聚体的 SiV 色心情况下。所获得的增强比通过耦合到 SiV(NV)色心的对称(非对称)金纳米棒二聚体可实现的荧光增强大 8.48(92.42)倍。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.06135,
  title  = {Enhancing diamond fluorescence via optimized nanorod dimer configurations},
  author = {András Szenes and Balázs Bánhelyi and Tibor Csendes and Gábor Szabó and Mária Csete},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.06135},
  year   = {2017}
}

备注

17 pages, 8 figures