論文の概要: Optical response of noble metal nanostructures: Quantum surface effects
in crystallographic facets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.10821v1
- Date: Tue, 22 Sep 2020 21:03:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-01 06:47:33.240671
- Title: Optical response of noble metal nanostructures: Quantum surface effects
in crystallographic facets
- Title（参考訳）: 貴金属ナノ構造の光学応答:結晶面における量子表面効果
- Authors: A. Rodr\'iguez Echarri, P. A. D. Gon\c{c}alves, C. Tserkezis, F.
Javier Garc\'ia de Abajo, N. Asger Mortensen, Joel D. Cox
- Abstract要約: 結晶性貴金属膜の光学応答に影響を与える非古典的効果を記述するために量子力学モデルを用いる。
抽出した$d$-パラメータは, 様々なナノスケール金属形態の光学応答を記述するために, 直接的に適用可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Noble metal nanostructures are ubiquitous elements in nano-optics, supporting
plasmon modes that can focus light down to length scales commensurate with
nonlocal effects associated with quantum confinement and spatial dispersion in
the underlying electron gas. Nonlocal effects are naturally more prominent for
crystalline noble metals, which potentially offer lower intrinsic loss than
their amorphous counterparts, and with particular crystal facets giving rise to
distinct electronic surface states. Here, we employ a quantum-mechanical model
to describe nonclassical effects impacting the optical response of crystalline
noble-metal films and demonstrate that these can be well-captured using a set
of surface-response functions known as Feibelman $d$-parameters. In particular,
we characterize the $d$-parameters associated with the (111) and (100) crystal
facets of gold, silver, and copper, emphasizing the importance of surface
effects arising due to electron wave function spill-out and the
surface-projected band gap emerging from atomic-layer corrugation. We then show
that the extracted $d$-parameters can be straightforwardly applied to describe
the optical response of various nanoscale metal morphologies of interest,
including metallic ultra-thin films, graphene-metal heterostructures hosting
extremely confined acoustic graphene plasmons, and crystallographic faceted
metallic nanoparticles supporting localized surface plasmons. The tabulated
$d$-parameters reported here can circumvent computationally expensive
first-principles atomistic simulations to describe microscopic nonlocal effects
in the optical response of mesoscopic crystalline metal surfaces, which are
becoming widely available with increasing control over morphology down to
atomic length scales for state-of-the-art experiments in nano-optics.
- Abstract（参考訳）: 貴金属ナノ構造はナノ光学においてユビキタスな要素であり、量子閉じ込めや基底電子ガスの空間分散に関連する非局所効果と共役する長さスケールに光を集中させるプラズモンモードをサポートする。
非局所的な効果は、結晶性貴金属にとって自然に顕著であり、非晶質金属よりも内在損失が低く、特定の結晶面が異なる電子状態を引き起こす可能性がある。
ここでは,結晶性貴金属膜の光学的応答に影響を及ぼす非古典的効果を記述するために量子力学的モデルを用いて,feibelman $d$-parameters と呼ばれる表面応答関数のセットを用いて,これらをうまく捕獲できることを実証する。
特に, 金, 銀, 銅の結晶面(111), (100) に付随する$d$-parametersを特徴付け, 電子波関数の流出による表面効果の重要性と原子層腐食による表面投影バンドギャップの重要性を強調した。
そこで, 抽出した$d$-parametersは, 金属超薄膜, グラフェン-金属ヘテロ構造, 局所的な表面プラズモンを担持する結晶面状金属ナノ粒子など, 様々なナノスケール金属形態の光学的応答を, 直接的に説明できることを示した。
ここで報告されている$d$パラメータは、計算コストの高い第一原理原子論的シミュレーションを回避し、メゾスコピック結晶金属表面の光学応答における微視的非局所的効果を記述することができる。
関連論文リスト
- Phononic Crystals in Superfluid Thin-Film Helium [49.1574468325115]
超流動薄膜の機械的励起は、その有効屈折率の変調によって光学マイクロ共振器の光学モードと相互作用する。
超流動ヘリウム膜において、第3の音モードを閉じ込めた音速結晶空洞を、第3の音波長に近い長さのスケールで実現した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-28T11:45:35Z) - Directional spontaneous emission in photonic crystal slabs [49.1574468325115]
自発放出は、励起量子エミッタが量子ゆらぎによって基底状態に緩和される基本的な平衡過程である。
これらの光子を介する相互作用を修正する方法の1つは、エミッターの双極子放射パターンを変更することである。
我々の研究は、これらの方向の放出パターンと前述の変数の相互作用を詳しく調べ、未発見の量子光学現象を微調整する可能性を明らかにした。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-04T15:35:41Z) - Van der Waals Materials for Applications in Nanophotonics [49.66467977110429]
本稿では, ナノフォトニクスプラットフォームとして, 層状ファンデルワールス結晶(vdW)を創出する。
機械的に剥離した薄膜(20-200nm)ファンデルワールス結晶の誘電応答を抽出し, 高い屈折率をn=5。
SiO$と金でナノアンテナを作製し,vdW薄膜と各種基板との相溶性を利用した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-12T12:57:14Z) - Spatially entangled photon-pairs from lithium niobate nonlocal
metasurfaces [2.4042647226715017]
空間領域や角領域に絡み合った多光子状態は、量子イメージングおよびセンシング用途に欠かせない資源である。
本研究では,自然パラメトリックダウンコンバージョンによる空間的絡み合った光子対の生成を実験的に予測し,実証する。
結果は、量子絡み合った光子の室温源として機能する超薄型メタ曲面を組み込むことで、様々な量子デバイスを小型化する道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-04T23:35:57Z) - Developing a Chemical and Structural Understanding of the Surface Oxide
in a Niobium Superconducting Qubit [46.6940373636939]
我々はニオブ膜からパターン化したトランスモン試験装置の環境条件で形成される表面酸化物の詳細な評価を行う。
構造解析の観点では、Nb$ 1-2$O$_5$領域は自然界において半結晶であることが分かる。
アモルファス領域は酸素空孔を含む傾向が強く、ニオブと酸素原子の間の結合が弱いことが観察された。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-16T16:00:57Z) - Machine Learning-Based Optimization of Chiral Photonic Nanostructures:
Evolution- and Neural Network-Based Design [0.0]
分子や光などの物質のキラリティは、化学、ナノフォトニクス、光学情報処理などへの応用に多くの注目を集めている。
進化的アルゴリズムとニューラルネットワークアプローチの2つの機械学習手法を用いて,キラルフォトニック構造の設計を報告する。
その結果, 光学ナノパターンリフレクタのファクシリ製造と特性評価が, キラリティーに敏感な光-マッターカップリングのシナリオに有効であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-11T15:29:36Z) - Engineering interfacial quantum states and electronic landscapes by
molecular nanoarchitectures [0.0]
分子系足場との相互作用に着目した表面状態電子の閉じ込めについて概説する。
原子操作と超分子原理の両方が、カスタム設計の分子超格子へのアクセスを提供する。
我々は, 人工格子, 分子ナノグリッド, 量子ドットアレイの形での低次元凝縮構造を調査した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-21T15:19:10Z) - Quantum surface effects in strong coupling dynamics [0.0]
ナノ構造金属中のプラズモンは量子光源との強い相互作用を引き起こすために広く利用されている。
プラズモン共振器における量子効果と表面効果について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-22T08:52:38Z) - Quantum nonlinear metasurfaces [68.8204255655161]
任意の非線形フォトニック構造における自然光子対生成の一般量子論を概説する。
単一非線形ナノアンテナにおける光子対生成を示す実験結果について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-22T14:57:24Z) - Quantum Surface-Response of Metals Revealed by Acoustic Graphene
Plasmons [0.0]
近くの金属の量子表面応答関数を探索するために、超高密度のグラフェンプラズモンがどのように使用できるかを示す。
以上の結果から,金属の量子応答を探索する有望なスキームが明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-17T20:48:01Z) - Fast electrical modulation of strong near-field interactions between
erbium emitters and graphene [42.60602838972598]
エルビウムエミッタのナノ層とグラフェン間の近接場相互作用の高速全電気変調を示す。
我々は,エミッタの25%に対して,1,000倍以上の崩壊速度の強い相互作用を示す。
これは、集合プラズモン放出または制御波形による光子放出による量子絡み合い生成への経路を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-22T08:48:01Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。