Магнитное усиление Пёрселла за счёт магнитного квадрупольного резонанса диэлектрической наноантенны на основе наношара

Диэлектрические наноантенны были предложены для управления спонтанным излучением магнитного диполя посредством магнитного эффекта Пёрселла. Однако экспериментально наблюдаемое усиление излучения магнитного диполя было незначительным и значительно меньшим теоретически предсказанного. В данной работе разработана композитная система, состоящая из наношара Si, декорированного комплексами Eu3+, в которой излучение магнитного диполя Eu3+ эффективно связывается с магнитными модами Ми наношара. С помощью спектроскопии одиночных частиц систематически исследованы спектры рассеяния света и фотолюминесценции связанной системы для наношаров Si диаметром от 130 до 245 нм. Показано, что настройка магнитного квадрупольного резонанса Ми на магнитно-дипольный переход 5D0–7F1 иона Eu3+ увеличивает отношение ветвления между магнитно- и электрически-дипольными переходами вплоть до 7 раз. Также продемонстрировано магнитное усиление Пёрселла в ансамбле наношаров Si с распределением размеров.