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电信波长下银纳米结构中局域表面等离激元的光电子显微镜研究

介观与纳米尺度物理 2015-03-09 v1 光学

摘要

我们使用中心波长为 1.55 微米的飞秒激光脉冲对 Ag 纳米结构的场增强进行了成像。成像基于光电子显微镜(PEEM)中观测到的非线性光电子发射。图像与同一结构的紫外 PEEM 和扫描电子显微镜(SEM)图像进行了直接比较。此外,我们对同类型的 Ag 纳米结构以及 Au 基底进行了原子尺度的扫描隧道显微镜(STM)测量。从单个 Ag 颗粒测量的光电子谱显示,高阶光电子发射过程在工作函数阈值以上的贡献大于完全微扰模型所预测的,这与使用较短波长的近期结果一致。考察了广泛的 Ag 纳米颗粒和纳米线选择,在 30% 的 Ag 纳米颗粒中观察到了场增强,而在纳米线中未观察到。在 PEEM 实验期间及随后的 SEM 分析中均未观察到纳米结构的激光诱导损伤。通过直接比较同一纳米结构的 SEM 和 PEEM 图像,我们可以得出结论:场增强与纳米结构的平均尺寸和形状无关。相反,我们提出观察到的场增强的差异可能起源于基底与连接到基底的颗粒之间的楔形界面。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.01875,
  title  = {Photoemission electron microscopy of localized surface plasmons in silver nanostructures at telecommunication wavelengths},
  author = {Erik Mårsell and Esben W. Larsen and Cord L. Arnold and Hongxing Xu and Johan Mauritsson and Anders Mikkelsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.01875},
  year   = {2015}
}