面向微纳器件热等离激元应用的微区无温度梯度控制
光学
2022-06-07 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
在光电子学、光催化与生物传感等应用中，表面温度控制至关重要。热等离激元方法在空间分辨率与热幅度方面，对表面温度控制展现出无与伦比的性能。已有大量工作致力于优化温度梯度并构建纳米尺度温度图案。与之相对，无温度梯度的热等离激元表面将实现更多功能。例如，数平方微米的恒温区域可用于调控二维晶体的带隙，或控制相变材料中的相变，而无需局域电阻加热器与外部电子器件。本工作中，我们提出一种为此目的设计的热等离激元平台。其由绝缘体上硅（silicon on insulator）衬底上的金纳米天线阵列构成，热量由聚焦于阵列的激光束产生，扩散至整个硅层，并被下方绝缘体在垂直方向限制。相较以往方法，热扩散可在距激发光斑所需距离处实现温度控制，从而使该平台成为光敏材料表征过程中承载并控制温度的候选方案。
引用
@article{arxiv.2203.12729,
title = {Gradient-free temperature control over micrometric areas for thermoplasmonic applications in micro-and nano-devices},
author = {Javier González-Colsa and Francisco Marques-Moros and Mohsen Rahmani and Worawut Khunsin and Stefan A. Maier and Pablo Albella and Josep Canet-Ferrer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12729},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 4 figures