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金属-介电增强上转换:走向“介观”

光学 2022-07-12 v2

摘要

本文在上转换(UC)增强这一具有技术相关性且广受追捧的案例中,展示了一种基于简单却反直觉构想的介观腔(mesocavity)新概念,即用异常厚(100\gtrsim 100 nm)的高折射率介电壳层包裹金属纳米颗粒。对于现成可得的金属-介电核壳介观腔材料组合与几何参数,可在腔表面实现 106\gtrsim 10^6 的创纪录高 UC 增强值。对于位于折射率 n=2.7n=2.7 的高折射率介电壳层内的发光体,洛伦兹局域场修正可为其 UC 提供约 9292 的额外增强因子,从而实现 108\gtrsim 10^8 的 UC 增强,比以往单个颗粒报道值高出三个数量级。我们的介观腔概念在纳米尺度(100\lesssim 100 nm)与微米尺度(1\gtrsim 1 μ\mum)之间的中间区域,促成了等离激元与回音壁模共振功能的良性协同。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.01132,
  title  = {Metal-Dielectric-Enhanced Upconversion: Going "Meso"},
  author = {Ilia L. Rasskazov and Alexander Moroz and Catherine J. Murphy and Todd D. Krauss and P. Scott Carney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.01132},
  year   = {2022}
}