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利用匹配纳米粒子-镜面天线导引的远距离偶极-偶极相互作用

光学 2025-02-03 v2 原子与分子团簇

摘要

偶极-偶极相互作用(DDI)在解释多种现象方面发挥着重要作用,然而由于其随偶极间距快速衰减,通常受限于短程范围,限制了其在远距离应用中的性能。通过仔细设计控制电磁环境中两点格林函数的光子结构,可以便捷地调节量子发射器(发光)的自发辐射及其相互作用(例如F"orster能量传递)。本文设计了一对由表面等离子子极化子限制在金属基板上,从而集中并增强远距离(数十个波长)相互作用的匹配纳米粒子-镜面天线对。与裸金属薄膜相比, donor-acceptor 发射器之间的远范围(10λ\sim 10 \lambda)DDI增强了6×1036\times 10^{3}倍;与真空相比则增强了4.4×1044.4\times 10^{4}倍。本结果为在纳米尺度上研究远范围DDI现象提供了一条有前景的测试平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.07907,
  title  = {Long-Range Dipole-Dipole Interactions Enabled with Guided Plasmons of Matched Nanoparticle-on-Mirror Antenna Pairs},
  author = {Bowen Kang and Huatian Hu and Huan Chen and Zhenglong Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07907},
  year   = {2025}
}