等离激元二聚体中由电子隧穿引起的荧光猝灭
光学
2022-01-17 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
等离激元纳米颗粒为增强荧光发射提供了理想环境。一方面，它们在局域放大电磁场，提高发射体激发速率；另一方面，它们提供高的局域态密度，加速自发发射。然而，当发射体被放置在靠近单个金属纳米颗粒时，非辐射态的数量急剧增加，导致荧光猝灭。理论上已预测，通过巧妙放置发射体，等离激元纳米腔中的荧光可以单调增强。在本文中，我们表明这种单调增加是由于在描述金属纳米颗粒的等离激元响应时使用了局域响应近似。我们证明，通过量子流体动力学理论考虑电子隧穿及周围系统的非局域性，最终也会导致荧光增强的猝灭（即使发射体置于纳米腔中），这与局域响应和 Thomas-Fermi 流体动力学理论的结果相反。这一结果标志着考虑量子效应，特别是电子隧穿，对于正确描述纳米尺度等离激元系统中的发射效应的重要性。
引用
@article{arxiv.2111.06491,
title = {Fluorescence quenching in plasmonic dimers due to electron tunneling},
author = {Henrikh M. Baghramyan and Cristian Ciracì},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06491},
year = {2022}
}