論文の概要: Efficient DNA-driven nanocavities for approaching quasi-deterministic
strong coupling to a few fluorophores
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.06748v1
- Date: Thu, 11 Mar 2021 15:51:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 11:16:11.639592
- Title: Efficient DNA-driven nanocavities for approaching quasi-deterministic
strong coupling to a few fluorophores
- Title（参考訳）: 準決定論的強い結合を数個のフルオロフォアに接近する効率的なDNA駆動ナノキャビティ
- Authors: Wan-Ping Chan, Jyun-Hong Chen, Wei-Lun Chou, Wen-Yuan Chen, Hao-Yu
Liu, Hsiao-Ching Hu, Chien-Chung Jeng, Jie-Ren Li, Chi Chen, Shiuan-Yeh Chen
- Abstract要約: エミッタ-プラズモンナノキャビティ系に基づく強い結合ユニットは、環境条件下でマイクロチップスケールにデバイスを持ち込む可能性がある。
本研究では, フルオロフォア修飾DNA鎖を用いて, 粒子オンフィルムプラズモニックナノキャビティの形成を促進する。
フルオロフォアの電子遷移と共振器共鳴との高い相関が観察され、より多くの振動モードが関与する可能性が示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.138309038177141
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Strong coupling between light and matter is the foundation of promising
quantum photonic devices such as deterministic single photon sources, single
atom lasers and photonic quantum gates, which consist of an atom and a photonic
cavity. Unlike atom-based systems, a strong coupling unit based on an
emitter-plasmonic nanocavity system has the potential to bring these devices to
the microchip scale at ambient conditions. However, efficiently and precisely
positioning a single or a few emitters into a plasmonic nanocavity is
challenging. In addition, placing a strong coupling unit on a designated
substrate location is a demanding task. Here, fluorophore-modified DNA strands
are utilized to drive the formation of particle-on-film plasmonic nanocavities
and simultaneously integrate the fluorophores into the high field region of the
nanocavities. High cavity yield and fluorophore coupling yield are
demonstrated. This method is then combined with e-beam lithography to position
the strong coupling units on designated locations of a substrate. Furthermore,
the high correlation between electronic transition of the fluorophore and the
cavity resonance is observed, implying more vibrational modes may be involved.
Our system makes strong coupling units more practical on the microchip scale
and at ambient conditions and provides a stable platform for investigating
fluorophore-plasmonic nanocavity interaction.
- Abstract（参考訳）: 光と物質の強い結合は、決定論的単一光子源、単原子レーザー、フォトニック量子ゲートなどの有望な量子フォトニックデバイスの基礎であり、原子とフォトニックキャビティから構成される。
原子ベースのシステムとは異なり、エミッター・プラズモニックナノキャビティシステムに基づく強いカップリングユニットは、環境条件下でこれらのデバイスをマイクロチップスケールに持ち込む可能性を秘めている。
しかし、単一または数個のエミッタをプラズモニックナノキャビティに効率的に正確に配置することは困難である。
また、指定された基板位置に強結合ユニットを置くことが要求課題である。
ここでは, フルオロフォア修飾dna鎖を用いて, 粒子対プラズモニックナノキャビティの形成を促進させ, フルオロフォアをナノキャビティの高磁場領域に同時に統合する。
高空洞収率とフルオロフォアカップリング収率を示す。
この方法は電子ビームリソグラフィーと組み合わせて、強結合ユニットを基板の指定された位置に配置する。
さらに, フルオロフォアの電子遷移と共振器共鳴との相関が強く, より多くの振動モードが関与する可能性が示唆された。
本システムは, マイクロチップスケールおよび環境条件において, 強結合ユニットをより実用的にし, フルオロフォア-プラズモニックナノキャビティ相互作用を解析するための安定なプラットフォームを提供する。
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