高折射率半导体纳米粒子作为黄金用于折射率传感的低损耗替代方案
光学
2025-12-30 v1
摘要
本研究对比分析了黄金 (Au) 和高折射率半导体纳米粒子在可见范围内的折射率传感性能。虽然 Au 纳米粒子显示出高灵敏度(约 150 nm/折射指数单位)，但其性能受到热阻损耗的限制。相比之下，高折射率介质材料显示出由散射单独驱动的可 comparable 灰度效率，从而最小化热损耗。多极分解揭示，半导体支持同时存在电极和磁极 Mie 共振，其干涉效应实现了小型金属粒子难以实现的方向性散射现象。这些发现表明，高折射率纳米结构为先进传感应用提供了一种稳健的低损耗替代方案。
引用
@article{arxiv.2512.22637,
title = {High-Index Semiconductor Nanoparticles as Low-Loss Alternatives to Gold for Refractive Index Sensing},
author = {Bernat Frangi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.22637},
year = {2025}
}