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凸起结构附近原子的共振卡西米尔 波德力特性
1
作者 高广波 单馨雨 +1 位作者 赵金云 黄勇刚 《吉首大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第6期59-66,共8页
利用COMSOL Multiphysics软件,研究凸起结构附近二能级原子的跃迁频率及所处位置对共振卡西米尔波德力的影响.结果表明,相较于截面银纳米球结构,凸起结构会产生新的表面等离激元共振模式,该模式对原子所受的共振卡西米尔波德力产生极大... 利用COMSOL Multiphysics软件,研究凸起结构附近二能级原子的跃迁频率及所处位置对共振卡西米尔波德力的影响.结果表明,相较于截面银纳米球结构,凸起结构会产生新的表面等离激元共振模式,该模式对原子所受的共振卡西米尔波德力产生极大的增强作用.当原子离凸起结构表面较近时,新局域共振模式对原子所受的共振卡西米尔波德力的调控起主导作用;随着距离的逐渐增大,新局域共振模式对原子所受的共振卡西米尔波德力的贡献急剧减小,且凸起结构的共振模式比截面银纳米球结构的共振模式对原子所受的共振卡西米尔波德力的贡献减小得更快. 展开更多
关键词 卡西米尔波德力 自发辐射增强 截面银球 凸起结构
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氧化锌纳米棒中自发辐射的回音壁模腔增强 被引量：4
2
作者 王马华 朱光平 +1 位作者 朱汉清 赵正敏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期154-159,共6页
应用气相传输法制备了氧化锌纳米线和具有六方对称截面的纳米棒,利用电子扫瞄显微镜,X-射线衍射仪等进行形貌与结构表征。室温下,用355nm激光脉冲,以260 W/cm2相同光强激励条件,分别测量其光致发光(PL)谱,在棒状样品中发现393nm有发光峰... 应用气相传输法制备了氧化锌纳米线和具有六方对称截面的纳米棒,利用电子扫瞄显微镜,X-射线衍射仪等进行形貌与结构表征。室温下,用355nm激光脉冲,以260 W/cm2相同光强激励条件,分别测量其光致发光(PL)谱,在棒状样品中发现393nm有发光峰,而线状样品是在382nm处。二者相比,棒状样品的紫光波段自发辐射光强增加、频谱展宽、中心波长红移和绿光波段辐射被显著抑制。基于半导体材料的能带理论、激子复合发光理论和费米黄金定则等,对样品PL谱差异原因进行理论分析,结果表明上述现象源于棒状样品中回音壁模谐振腔(WGMRs)的自发辐射增加。利用强激励条件下样品光致发光谱,验证了实验结果与理论分析结果较好吻合。 展开更多
关键词 光电子学 氧化锌 光致发光 回音壁模腔 自发辐射增强
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基于准正则模理论的双柱结构中原子自发辐射特性
3
作者 陈炫任 单馨雨 杨红 《吉首大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第6期67-74,96,共9页
基于准正则模理论,分别考虑金属中自由电子的局域光响应模型、流体动力学模型和广义非局域光学响应模型,研究纳米双柱结构中二能级原子的自发辐射增强特性.利用耦合模理论,研究二能级原子所处位置和双柱间隙对自发辐射增强特性的影响.... 基于准正则模理论,分别考虑金属中自由电子的局域光响应模型、流体动力学模型和广义非局域光学响应模型,研究纳米双柱结构中二能级原子的自发辐射增强特性.利用耦合模理论,研究二能级原子所处位置和双柱间隙对自发辐射增强特性的影响.结果表明,相较于全波仿真方法,准正则模方法可准确高效地计算表面等离激元纳米双柱结构中原子的自发辐射增强谱,原子所处位置和纳米柱间隙均对准正则模式共振频率产生重要影响. 展开更多
关键词 表面等离激元 准正则模理论 自发辐射增强 双柱结构
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金属镜面上纳米光学天线阵列自发辐射增强与定向辐射
4
作者 苏宇航 张炼 +4 位作者 陶灿 王宁 马平准 钟莹 刘海涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期376-389,共14页
本文提出一种金属镜面上纳米光学天线阵列结构,天线采用金纳米立方体,单个点辐射源位于天线和金镜面之间的纳米间隙内.天线和金镜面之间的纳米间隙支持间隙表面等离激元,能够增强自发辐射速率;同时,周期排布的纳米天线支持表面晶格共振(... 本文提出一种金属镜面上纳米光学天线阵列结构,天线采用金纳米立方体,单个点辐射源位于天线和金镜面之间的纳米间隙内.天线和金镜面之间的纳米间隙支持间隙表面等离激元,能够增强自发辐射速率;同时,周期排布的纳米天线支持表面晶格共振(surface lattice resonance,SLR),通过适当设计阵列周期,可实现沿垂直于基底方向的远场定向辐射.本文结合阵列扫描法(array scanning method,ASM)和全波严格数值方法,计算了辐射源的自发辐射速率.对于远场辐射强度角分布的计算,本文给出了互易定理方法的严格表述和证明过程,该证明过程不同于已有文献中的证明过程,对于无限大周期结构具有更严格的适用性,或者具有更低的计算量.本文提出的天线结构和设计方法可用于指导设计高速、高亮度、定向辐射光源. 展开更多
关键词 金属镜面上纳米光学天线阵列 自发辐射增强 远场定向辐射 互易定理
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金纳米凸起形貌和尺寸对自发辐射增强的影响
5
作者 单馨雨 胡奇宏 黄勇刚 《湖南工程学院学报（自然科学版）》 2023年第1期52-58,共7页
表面等离激元具有局域场增强效应,在诸多领域具有广泛的应用,包括自发辐射、新型集成光电子器件、高灵敏生物检测和新型光源等.基于经典局域响应近似模型(LRA)、非局域流体动力学模型(HDM)、广义非局域光学响应模型(GNOR)和量子流体动... 表面等离激元具有局域场增强效应,在诸多领域具有广泛的应用,包括自发辐射、新型集成光电子器件、高灵敏生物检测和新型光源等.基于经典局域响应近似模型(LRA)、非局域流体动力学模型(HDM)、广义非局域光学响应模型(GNOR)和量子流体动力学模型(QHT),研究截面金球中不同尺寸的圆锥和圆台形凸起对自发辐射增强特性的影响.结果表明:对自发辐射增强谱,相比于LRA,非局域HDM和GNOR峰位均蓝移,峰值急剧降低,而QHT峰位红移,峰值未改变;随圆锥和圆台增高,自发辐射增强谱的峰值增大;相比于锥形凸起结构,圆台形凸起结构中的自发辐射增强峰值较大;随台面半径减小,QHT中的自发辐射增强谱峰值增大,而HDM和GNOR中的峰值减小. 展开更多
关键词 自发辐射增强 纳米尺度凸起 非局域表面等离激元 量子流体动力学
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金属基底上光学偶极纳米天线的自发辐射宽带增强:表面等离激元直观模型 被引量：1
6
作者 张炼 王化雨 +5 位作者 王宁 陶灿 翟学琳 马平准 钟莹 刘海涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期341-355,共15页
本文提出一种具有宽波段自发辐射增强性能的金属基底上光学偶极纳米天线,实现的总辐射速率与远场辐射速率增强因子分别达到5454和1041,在近红外波段,自发辐射增强(Purcell因子超过1000)波长范围达到260 nm,并且能够实现远场定向辐射.为... 本文提出一种具有宽波段自发辐射增强性能的金属基底上光学偶极纳米天线,实现的总辐射速率与远场辐射速率增强因子分别达到5454和1041,在近红外波段,自发辐射增强(Purcell因子超过1000)波长范围达到260 nm,并且能够实现远场定向辐射.为了阐明天线性能背后的物理机制,本文考虑天线臂上表面等离激元激发和多重散射的直观物理过程,基于Maxwell方程组第一性原理,建立了一个半解析模型,能够全面复现天线的辐射特性,包括总辐射速率、远场辐射速率、远场辐射方向图等.该模型提供了一个直观的物理图像,即在模型导出的两个相位匹配条件下,表面等离激元在天线臂上形成了一对Fabry-Perot共振获得增强,然后传播到纳米间隙内点辐射源位置和散射到自由空间,由此分别提高了总辐射速率和远场辐射速率.并且,这一对Fabry-Perot共振产生了一对相互靠近的谐振峰,由此形成了宽波段自发辐射增强.本文提出的偶极纳米天线可以应用于荧光增强、拉曼散射增强及高速、高亮度纳米光源等领域,所提出的模型可用于光学天线的物理理解和直观设计. 展开更多
关键词 光学纳米天线 /自发辐射增强 /表面等离激元 /半解析模型
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