三维二分纳米粒子阵列中超手性表面晶格共振的实现
光学
2022-03-23 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
光学手性（OC）是电磁波的基本属性，在支配手性光-物质相互作用中起着关键作用。在此，我们展示了如何在纳米粒子阵列中获得超手性表面晶格共振（SLR），其源于局域表面等离激元（LSP）与衍射瑞利异常（RA）之间的杂化。我们首先通过角分辨反射光谱和时域有限差分（FDTD）模拟，研究了二维金单质纳米棒阵列中 LSP 与 RA 之间的耦合常数。随后利用时序耦合模理论（CMT）分析 SLR 的复色散关系与近场，以建立耦合常数对纳米棒偶极取向的依赖关系。研究发现，TE 与 TM 耦合常数强烈依赖于位于垂直于 RA 传播方向平面内的偶极取向。通过使用两根正交取向的纳米棒，可独立激发 TE- 与 TM-SLR。我们进而扩展 CMT 方法，以合理设计基于三维二分纳米棒的超手性 SLR。结果表明，OC 依赖于两根纳米棒间的相对位移、近场强度，以及耦合常数与 SLR 共振 Q 因子之间的相互作用。我们在整个表面上实现了平均比圆偏振平面波强 27 倍的光学手性，呈现出可用于基于手性应用的大面积手性表面波。
引用
@article{arxiv.2203.10770,
title = {Realization of superchiral surface lattice resonances in three-dimensional bipartite nanoparticle arrays},
author = {Joshua T. Y. Tse and H. C. Ong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10770},
year = {2022}
}
备注
32 pages, 15 figures