Нанорезолюционное формирование изображений и управление спонтанным излучением с помощью одиночной квантовой точки, позиционированной с нанометровой точностью

Плазмонные наноструктуры локализуют свет на наномасштабе, что позволяет создавать сверхкомпактные оптические устройства с сильным взаимодействием света и вещества. Квантовые точки идеально подходят для исследования плазмонных устройств благодаря своим наноскопическим размерам и желательным эмиссионным свойствам. Однако исследование с помощью одиночных квантовых точек остается сложной задачей, поскольку их малый размер также затрудняет манипулирование ими. Здесь мы демонстрируем использование квантовых точек в качестве проб по требованию для визуализации плазмонных наноструктур, а также для управления спонтанным излучением на уровне одиночного излучателя с нанометровой пространственной точностью. Одиночную квантовую точку позиционируют с помощью управления микрофлюидным потоком для исследования локальной плотности оптических состояний серебряной нанопроволоки, достигая точности визуализации 12 нм. Высокая пространственная точность этого сканирующего метода позволяет реализовать новый способ управления спонтанным излучением, при котором интерференция встречных поверхностных плазмон-поляритонов приводит к пространственным осцилляциям времени жизни квантовой точки по мере ее перемещения вдоль оси проволоки. Эмиссионные свойства квантовых точек делают их идеальными зондами для исследования плазмонных наноструктур, однако их малый размер затрудняет манипулирование ими. Ropp и соавторы используют микрофлюидную систему для точного размещения одиночных квантовых точек вокруг серебряных нанопроволок с целью исследования локальной плотности оптических состояний.