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通过电子与光学激发相结合使等离激元发光增强千倍

光学 2021-06-24 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

等离激元纳米结构中的表面等离激元增强过程与热载流子动力学,对于揭示纳米尺度光-物质相互作用具有重大基础意义。利用同时支持电激发与光激发局域表面等离激元的等离激元隧穿结作为平台,我们报道了在电-光联合激发下,上转换光子能量处的等离激元发光相较单独电或光激发大幅增强(超过1000倍)。与观测光谱形式相符的两种机制为等离激元诱导热载流子的相互作用与电子反斯托克斯拉曼散射。我们的测量结果与结合非辐射等离激元激发产生热载流子及其弛豫的电-光理论模型高度吻合。我们还讨论了区分热载流子发射与反斯托克斯电子拉曼过程相对贡献的挑战。该等离激元系统中阈值以上发光的观测增强,可能为片上纳米光子开关与热载流子光催化开辟新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.12130,
  title  = {Thousand-fold Increase in Plasmonic Light Emission via Combined Electronic and Optical Excitations},
  author = {Longji Cui and Yunxuan Zhu and Peter Nordlander and Massimiliano Di Ventra and Douglas Natelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12130},
  year   = {2021}
}

备注

21 pages, 4 figures, plus 27 pages Supporting Info with 7 figures