大张角纳米尖端的光场显著增强

我们从理论上研究了纳米尖端处光学近场增强对尖端形状、尺寸和材料的依赖性。我们证实了场增强因子与曲率半径的强依赖性。此外，我们发现随着纳米尖端张角的增大，场增强呈现出惊人的显著增加。对于金和钨纳米尖端，在实验相关的参数范围内（激光波长为 $800\,$nm 时曲率半径 $\geq 5\,$nm），我们在大张角下获得的场增强因子分别高达 ${\sim}35$（Au）和 ${\sim}12$（W）。我们证实了这种对张角的强依赖性也存在于许多其他具有广泛介电响应特性的材料中。对于电介质，这种张角依赖性可追溯至尖端杆部感应表面电荷的静电力。对于金属，等离激元响应显著增加了场增强，并将最大场增强移至较小的张角处。