表面等离激元波导电极上由高能(热)电子与空穴增强的实时卷积伏安法
光学
2022-06-23 v1 应用物理
摘要
沿波导工作电极传播的表面等离激元极化子(SPPs)对局域折射率的变化敏感,而折射率变化跟随工作电极附近还原态与氧化态物质浓度的变化。波导工作电极输出光功率的实时响应与电流密度的时域卷积成正比,从而无需通过数值积分事后计算后者。推导了波导工作电极的理论光学响应,并在低功率SPP激发下,通过对不同扫描速率下硝酸钾电解质中不同浓度铁氰化钾的计时电流法和循环伏安法测量进行了实验验证。增加SPP功率会诱导出一种 regime,其中SPPs不再仅作为电化学活动的探针,还作为泵通过工作电极中的吸收产生高能电子和空穴。在此 regime 下,高能载流子(电子和空穴)向氧化还原物质的转移主导了电流密度,使其相对于平衡(低SPP功率)条件显著增强。在此 regime 下,输出光功率仍与电流密度的时域卷积成正比,即使后者因高能载流子的转移而显著增强。
引用
@article{arxiv.2206.10672,
title = {Real-time convolutional voltammetry enhanced by energetic (hot) electrons and holes on a surface plasmon waveguide electrode},
author = {Zohreh Hirbodvash and Elena A. Baranova and Pierre Berini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10672},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 9 figures