增益介质中金属纳米颗粒内模式相关发射阈值与频率
光学
2025-07-17 v2
摘要
我们提出了对嵌入式无限增益介质中金属纳米颗粒发射阈值的模式分辨分析，采用米氏散射理论作为严谨的框架。聚焦于前三个共振模式，我们通过定位电场散射系数 a_n(omega) 的复零点来识别发射起始点，这些零点作为激光条件的指示器。我们的混合数值方案——结合粗略区间分bracketing 和二维牛顿细化——实现了在不同粒子半径下精确确定阈值增益 G_th,n 和相应发射频率 omega_th,n。结果揭示了强烈的尺寸依赖行为，较大粒子中较高阶模式显示出显著降低的阈值增益。这些见解阐明了等离子体纳米激光的模态动力学，并为利用增益增强型纳米粒子构建主动光子系统提供了设计指南。
引用
@article{arxiv.2507.03601,
title = {Mode-dependent Emission Thresholds and Frequencies in Metal Nanoparticles within Gain-enhanced Media},
author = {Karen Caicedo and Nicole Recalde and Milena Mora and Alonso Moreta and Maria Antonia Iatì and Onofrio M. Maragò and Melissa Infusino and Alessandro Veltri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03601},
year = {2025}
}