利用悬臂式THz共振天线针尖实现太赫兹纳米聚焦
摘要
我们开发了 THz 共振扫描探针针尖，在其针尖顶点处产生强烈增强且纳米尺度受限的 THz 近场。长度量级为 THz 波长 ({\lambda} = 96.5 {\mu}m) 的针尖通过聚焦离子束(FIB)加工制造并附着到标准原子力显微镜(AFM)悬臂上。通过基于石墨烯的(热电)近场探测，测量针尖顶点(半径 25 nm)处的近场强度随针尖长度的变化，表明在针尖长度为 33 和 78 {\mu}m 时分别出现其一阶和二阶几何天线共振。在共振时，我们发现近场强度相比 17 {\mu}m 长度(标准 AFM 针尖长度)的针尖增强了一个数量级，这得到了数值模拟的证实，模拟进一步预测相对于入射场约 10^7 的显著强度增强。由于我们的针尖具有强场增强和标准 AFM 操作，我们预见其在散射型 THz 近场纳米显微术和 THz 光电流纳米成像、纳米尺度非线性 THz 成像，或利用超强和超短 THz 脉冲对物质进行纳米尺度控制与操纵中有广泛且直接的应用。
引用
@article{arxiv.1805.01150,
title = {THz nanofocusing with cantilevered THz-resonant antenna tips},
author = {S. Mastel and M. Lundeberg and P. Alonso-Gonzalez and Y. Gao and K. Watanabe and T. Taniguchi and J. Hone and F. Koppens and A. Nikitin and R. Hillenbrand},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.01150},
year = {2018}
}
备注
This document is the Accepted Manuscript version of a Published Work that appeared in Nano Letters. Copyright American Chemical Society after peer review and technical editing by the publisher. To access the final published work see: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.7b01924 The authors acknowledge support from the European Commission under theGrapheneCore1, grant no. 696656