扫描隧道显微镜中光泵浦分子结受激辐射的光放大
光学
2014-01-09 v3 介观与纳米尺度物理
化学物理
摘要
在此，我们介绍并实验演示了扫描隧道显微镜中单个光泵浦分子隧道结的光放大和受激辐射。尖锐金针尖与覆盖有 5-氯 -2-巯基苯并噻唑分子自组装单层的平坦金基底之间的间隙形成了极小的光学增益介质。当电子从分子的最高占据分子轨道隧穿至针尖时，会留下空穴。这些空穴可由封闭腔体的金属表面上的激光驱动等离激元振荡诱导的热电子重新填充。求解该系统的激光速率方程表明，重填充过程可被间隙模近场有效激发，邻近分子的 TERS 散射充当光学种子。我们的结果展示了如何通过分子隧穿产生的更强局域化来进一步增加等离激元腔内的光学增强。我们预期，来自 STM 结的受激辐射将增进我们对量子等离激元学的基础理解，并催生新的分析应用。此外，这一概念构成了新型超小型、快速、光电可切换器件的基础，并有望应用于高速信号处理和光通信领域。
引用
@article{arxiv.1312.4090,
title = {Light amplification by stimulated emission from an optically pumped molecular junction in a scanning tunneling microscope},
author = {K. Braun and A. M. Kern and X. Wang and H. Adler and H. Peisert and T. Chasse and D. Zhang and A. J. Meixner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.4090},
year = {2014}
}