論文の概要: Focus the electromagnetic field to $10^{-6} \lambda$ for ultra-high
enhancement of field-matter interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.06032v1
- Date: Thu, 13 May 2021 01:41:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-31 06:41:21.187817
- Title: Focus the electromagnetic field to $10^{-6} \lambda$ for ultra-high
enhancement of field-matter interaction
- Title（参考訳）: 電磁界を10^{-6} \lambda$に集束してフィールドマッター相互作用の超高機能化
- Authors: Xiang-Dong Chen, En-Hui Wang, Long-Kun Shan, Ce Feng, Yu Zheng, Yang
Dong, Guang-Can Guo, Fang-Wen Sun
- Abstract要約: ハイブリッドナノワイヤボウティーアンテナは、この深波長空間に自由空間マイクロ波を集中させるように設計されている。
このようなマイクロ波の極端な濃度は、ナノスケールシステムにおける統合量子情報処理、センシングおよびマイクロ波フォトニクスを促進する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.43203496161031
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Focusing electromagnetic field to enhance the interaction with matter has
been promoting researches and applications of nano electronics and photonics.
Usually, the evanescent-wave coupling is adopted in various nano structures and
materials to confine the electromagnetic field into a subwavelength space.
Here, based on the direct coupling with confined electron oscillations in a
nanowire, we demonstrate an extreme localization of microwave field down to
10$^{-6}\lambda$. A hybrid nanowire-bowtie antenna is further designed to focus
the free-space microwave to this deep-subwavelength space. Detected by the
nitrogen vacancy center in diamond, the field intensity and microwave-spin
interaction strength are enhanced by 2.0$\times$10$^{8}$ and
1.4$\times$10$^{4}$ times, respectively. Such an extreme concentration of
microwave field will further promote integrated quantum information processing,
sensing and microwave photonics in a nanoscale system.
- Abstract（参考訳）: 物質との相互作用を高めるために電磁場を集中させることは、ナノエレクトロニクスやフォトニクスの研究や応用を促進している。
通常、エバネッセント-波動結合は様々なナノ構造や材料に採用され、電磁場をサブ波長空間に固定する。
ここで、ナノワイヤ内の閉じ込められた電子振動との直接結合に基づいて、マイクロ波磁場が10$^{-6}\lambda$まで極端に局在することを示す。
ハイブリッドナノワイヤボウティーアンテナは、この深波長空間に自由空間マイクロ波を集中させるように設計されている。
ダイヤモンド中の窒素空孔中心によって検出され、フィールド強度とマイクロ波-スピン相互作用強度はそれぞれ2.0$\times$10$^{8}$と1.4$\times$10$^{4}$ timesで強化される。
このようなマイクロ波の極端な濃度は、ナノスケールシステムにおける統合量子情報処理、センシングおよびマイクロ波フォトニクスを促進する。
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