金纳米月牙阵列二次谐波响应的波长与偏振依赖性
光学
2020-08-25 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在非线性等离激元学这一发展中领域，理解金属纳米结构局域表面等离激元共振（LSPR）性质与其非线性光学响应之间的基本关系十分重要。对具有明确表征LSPR的纳米结构的非线性响应进行详细理解，是未来设计具有控制光之先进功能的复杂等离激元系统的必要前提。在本文中，我们研究了金纳米月牙（Au NC）天线的二阶谐波（SH）响应，其在可见光与近红外波长范围具有波长与偏振敏感的LSPR。SH强度的波长依赖性呈现出与吸收谱中偶极LSPR带不同的光谱轮廓。当激发波长在偶极带上方调谐时，入射偏振角依赖性被发现发生显著变化。我们针对Au NC阵列开展了时域有限差分计算并结合非线性流体力学模型，以研究入射基频光与发射SH光的局域场增强。实验与理论结果表明，发生在SH波长处的更高阶LSPR（如四极子与多极子共振）效应在支配SH产生过程中十分重要。此外，研究表明SH信号的入射偏振角依赖性对NC形状的纳米尺度变化非常敏感。
引用
@article{arxiv.2008.10147,
title = {Wavelength and Polarization Dependence of Second Harmonic Responses from Gold Nanocrescent Arrays},
author = {Hiroaki Maekawa and Elena Drobnyh and Cady A. Lancaster and Nicolas Large and George C. Schatz and Jennifer S. Shumaker-Parry and Maxim Sukharev and Nien-Hui Ge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10147},
year = {2020}
}