等离激元纳米结中由单电子隧穿介导的单光子发射

近期的扫描隧穿显微镜(STM)实验报道了由STM针尖与衬底形成的纳米等离激元腔中隧穿电流诱导的单分子荧光。腔模的电场与分子电流诱导的电荷涨落耦合,使模得以激发。我们在实验相关的腔模大阻尼率$\kappa$及与单电子能级任意耦合强度极限下对该系统进行了理论研究。我们发现,在偏置电压接近光子发射的第一个非弹性阈值时,所发射的光呈现反聚束行为,二阶光子关联函数趋于零。同时,电流与发射光强在腔频率$\omega_c$的整数倍处呈现Franck--Condon台阶,其宽度由$\kappa$而非温度$T$控制。对于大偏置电压,我们预测了量级为$\kappa/\Gamma$的强光子聚束,其中$\Gamma$为电子隧穿率。因此,我们的理论预测,与单能级的强耦合可实现电流驱动的非经典光发射。