Extrinsic Trochoidal Dichroism is Modulated by Nanoparticle Symmetry
Extrinsic Trochoidal Dichroism is Modulated by Nanoparticle Symmetry
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外在摆线二色性由纳米粒子对称性调制
DOI：
10.1021/acs.jpcc.0c11227
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Link, Stephan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McCarthy, Lauren A.;Hosseini Jebeli, Seyyed Ali;Link, Stephan
近场受限光的偏振特性与其自由传播光的偏振特性显著不同。偏振逝去波可以支持由横向振荡产生的类摆线摆线磁场运动，这种横向振荡与纵向振荡是异相的，而自由空间光中没有这种振荡。我们最近观察到旋转方向相反的摆线波优先激发金纳米二聚体中的杂化等离子体激元(McCarthy Proc.娜塔莉。阿卡德。SCI。美国，2020年，第117,16143−16148)。然而，导致这种效应的对称性，称为摆线二向色性，还没有被研究过。在这里，我们用光刻技术制造具有不同对称性的纳米粒子组件，以揭示驱动对摆线偏振敏感的几何参数。我们发现，虽然对称结构，如单纳米棒，不表现出摆线二向色性，但促进偶极取向平面旋转的不对称纳米粒子排列，具有一个或更少的镜像对称平面，是摆线活跃的。特别是，跟踪摆线磁场拱形的扇形纳米棒组件表现出对其成键和反键杂化等离子体的偏振选择性促进。通过表征作为纳米粒子对称性函数的摆线二向色性，我们对有效的纳米天线设计原理和分子几何结构有了更深的理解，可以利用这种新的光-物质相互作用来探索。
The polarization properties of near-field confined light significantly diverge from their freely propagating counterparts. Polarized evanescent waves can support cycloid-like trochoidal field motion generated by transverse oscillations that are out-of-phase with longitudinal oscillations, which are absent from free-space light. We have recently observed that trochoidal waves with opposite rotational directions preferentially excite hybridized plasmon modes in gold nanoparticle dimers (McCarthyProc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.2020, 117, 16143−16148). However, the symmetry properties responsible for this effect, named trochoidal dichroism, have not been investigated. Here, we lithographically fabricate nanoparticle assemblies with varying symmetry to uncover the geometric parameters driving sensitivity to trochoidal polarizations. We find that while symmetric structures, such as single nanorods, do not exhibit trochoidal dichroism, asymmetric nanoparticle arrangements facilitating a planar rotation of dipole orientations, with one or fewer planes of mirror symmetry, are trochoidal active. In particular, fan-shaped nanorod assemblies tracing out the arch of the trochoidal field exhibit polarization-selective promotion of their bonding and antibonding hybridized plasmons. By characterizing trochoidal dichroism as a function of nanoparticle symmetry, we gain a deeper understanding of efficient nanoantenna design principles and molecular geometries that can be probed using this novel light–matter interaction.
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影响因子：
2.9
作者：
Mitsch, R.;Sayrin, C.;Rauschenbeutel, A.
通讯作者：
Rauschenbeutel, A.
DOI：
10.1073/pnas.2004169117
发表时间：
2020-07-14
影响因子：
11.1
作者：
McCarthy, Lauren A.;Smith, Kyle W.;Link, Stephan
通讯作者：
Link, Stephan
影响因子：
10.8
作者：
Hentschel, Mario;Schaeferling, Martin;Giessen, Harald
通讯作者：
Giessen, Harald
影响因子：
10.8
作者：
Yin, Xinghui;Schaeferling, Martin;Giessen, Harald
通讯作者：
Giessen, Harald
影响因子：
64.8
作者：
Kuzyk, Anton;Schreiber, Robert;Liedl, Tim
通讯作者：
Liedl, Tim