用于超低发热下超高光力生成的镜面增强等离激元纳米孔
光学
2023-07-13 v1 应用物理
摘要
双纳米孔等离激元镊子（DNH）革新了粒子捕获能力，使远超衍射极限的纳米尺度粒子捕获成为可能。这一进展实现了对极小粒子（如20 nm纳米颗粒和单个蛋白质）的低功率捕获。然而，为减轻共振照明下等离激元加热可能被放大的效应，DNH等离激元镊通常在非共振条件下工作。这导致等离激元热点内的光力和电场增强下降，不利于表面增强拉曼光谱（SERS）等需要增强光-物质相互作用的应用。在本研究中，我们提出了一种新颖的DNH等离激元镊设计，解决了这些局限并提供了显著更高的场增强。通过引入反射层，可在实现共振照明的同时显著减少等离激元加热。该反射层促进了热量在面内和轴向上的有效耗散。此外，反射层的集成借助金属Maxwell边界条件实现了热点的重新分布，产生更易于接近的热点，非常适合于需要增强光-物质相互作用的应用。我们还展示了利用该新颖设计对小型细胞外囊泡的低功率捕获，从而为SERS和单光子发射等需要强烈光-物质相互作用的应用开辟了可能。
引用
@article{arxiv.2307.05730,
title = {Mirror-enhanced plasmonic nanoaperture for ultrahigh optical force generation with minimal heat generation},
author = {Theodore Anyika and Ikjun Hong and Justus C. Ndukaife},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.05730},
year = {2023}
}