Сильное усиление спонтанного излучения с помощью димеров серебряных нанокубов на серебряных подложках

Наноантенны и нанополости широко используются для управления квантовым излучением в источнике на основе хорошо известного эффекта Пёрселла. В данной работе исследуется конфигурация, состоящая из димеров нанокубов серебра (Ag), размещённых на серебряных подложках, для реализации сильного усиления спонтанного излучения молекул за счёт эффекта Пёрселла. Исследуется взаимосвязь между размерами кубов и зазором между ними в димере нанокубов и результирующим усилением Пёрселла; показана возможность достижения усиления до 6,4 × 10^6. Кроме того, для экспериментальной демонстрации сильного усиления Пёрселла с помощью атомно-силовой микроскопии димеры нанокубов Ag собираются в конфигурации «угол к углу» при использовании заранее изготовленных диэлектрических кирпичиков с конфигурацией «угол к углу». Наблюдается уменьшение времени жизни молекул красителя Ru с 91,7 нс на стеклянной подложке до предела функции инструментального отклика, равного 1,5 нс, после связи с димерами нанокубов. Эта работа предлагает перспективный метод проектирования и реализации усовершенствованных источников фотонов, например подобных атомам источников одиночных фотонов с чрезвычайно высокими скоростями распада.