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具有超小间隙的过渡金属硫族化物二聚体纳米天线

应用物理 2024-01-22 v2 介观与纳米尺度物理 光学

摘要

过渡金属硫族化物因其高折射率、在大部分可见光谱内低吸收以及与多种衬底兼容,已成为纳米光子谐振器的理想材料。本文利用这些特性,借助晶体结构中的各向异性,制备了多种几何构型的WS2_2双柱纳米天线。利用暗场光谱,我们揭示了多个米氏共振,并将WSe2_2单层光致发光耦合到这些共振上,实现了珀塞尔增强并将荧光增强达240倍。我们引入了制备后的原子力显微镜对二聚体纳米天线进行重新定位与旋转,实现了小至10±\pm5 nm的间隙,为包括单光子发射体强珀塞尔增强和光捕获在内的诸多潜在应用开辟了可能,我们在模拟中对此进行了研究。我们的发现通过探索由其独特性质所赋能的新应用,凸显了使用过渡金属硫族化物用于纳米光子学的优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.09201,
  title  = {Transition metal dichalcogenide dimer nano-antennas with ultra-small gaps},
  author = {Panaiot G. Zotev and Yue Wang and Luca Sortino and Toby Severs Millard and Nic Mullin and Donato Conteduca and Mostafa Shagar and Armando Genco and Jamie K. Hobbs and Thomas F. Krauss and Alexander I. Tartakovskii},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.09201},
  year   = {2024}
}