Optical and magneto-optical properties of gold core cobalt shell magnetoplasmonic nanowire arrays.
Optical and magneto-optical properties of gold core cobalt shell magnetoplasmonic nanowire arrays.
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金核钴壳磁等离子体纳米线阵列的光学和磁光特性。
作者：
Toal B
在这项工作中，我们提出了涂有纳米钴层的金核壳纳米线阵列。尽管钴体积极小，但这些核壳纳米线表现出巨大的磁光活性和由结构几何形状决定的等离子体共振。因此，我们能够在可见光范围内调节等离子体和磁光响应。通过透射中的光学和椭偏测量，以及对样品施加磁场，可以调制 S 和 P 偏振分量之间的相位角 (Del {Δ}) 值。研究发现，与空心钴管相比，随着磁场方向的变化，核壳样品产生的 Del 变化要大一个数量级。通过金核的等离激元性质增强磁光特性，并通过外部施加的场对光学特性产生磁影响的能力进行补充。此外，我们首次展示了利用 Co 的剩磁以及 Au 定义的光学特性来观察这种独特设计结构中的剩磁光学状态的能力。由于多种共振模式和双重功能的可调性质，这种新型磁等离子超材料在从生物传感到数据存储的广泛应用中具有巨大潜力。
In this work we present core–shell nanowire arrays of gold coated with a nanometric layer of cobalt. Despite the extremely small Co volume, these core–shell nanowires display large magneto-optical activity and plasmonic resonance determined by the geometry of the structure. Therefore, we are able to tune both the plasmonic and magneto-optical response in the visible range. Through optical and ellipsometric measurements in transmission, and applying a magnetic field to the sample, it is possible to modulate the value of the phase angle (Del {Δ}) between the S and P polarised components. It was found that the core–shell sample produced an order of magnitude larger variation in Del with changing magnetic field direction, compared with hollow cobalt tubes. The enhancement of magneto optical properties through the plasmonic nature of the gold core is complemented with the ability to induce magnetic influence over optical properties via an externally applied field. Moreover, we demonstrate for the first time the ability to use the remanent magnetisation of the Co, in conjunction with the optical properties defined by the Au, to observe remanent optical states in this uniquely designed structure. This new class of magnetoplasmonic metamaterial has great potential in a wide range of applications, from bio-sensing to data storage due to the tuneable nature of multiple resonance modes and dual functionality.
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