纳米尺度等离激元近场中的自发与受激电子-光子相互作用
光学
2021-04-28 v1
摘要
我们利用电子能量损失谱（EELS）、阴极荧光谱（CL）和光子诱导近场电子显微术（PINEM），展示了纳米光学近场中自发与受激电子-光子相互作用的空间分辨测量。具体而言，我们研究紧密局域在金纳米星尖端顶点处的共振表面等离激元模式，从而在纳米尺度上对同一物理结构直接关联 EELS、CL 与 PINEM。结合数值电磁边界元方法计算，我们讨论了 EELS、CL 和 PINEM 分布的自发与受激电子-光子相互作用强度及其空间依赖性。我们证明，在孤立尖端模式的极限下，电子-近场耦合的空间变化完全由模态电场分布决定，而与过程自发（EELS 与 CL 中）或受激（PINEM 中）的性质无关。然而我们表明，与尖端模式的耦合关键取决于入射电子能量，并在几 keV 处达到最大，具体依赖于相互作用与尖端顶点的接近程度。我们的结果提供了对纳米尺度自发与受激电子-光-物质相互作用的基本认识，对电子显微术中（量子）相干光学现象的研究具有重要启示。
引用
@article{arxiv.2008.10527,
title = {Spontaneous and Stimulated Electron-Photon Interactions in Nanoscale Plasmonic Near Fields},
author = {Matthias Liebtrau and Murat Sivis and Armin Feist and Hugo Lourenço-Martins and Nicolas Pazos-Pérez and Ramon A. Alvarez-Puebla and F. Javier García de Abajo and Albert Polman and Claus Ropers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10527},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 6 figures, 1 table