Transition Metal Dichalcogenide Dimer Nanoantennas for Tailored Light-Matter Interactions.
Transition Metal Dichalcogenide Dimer Nanoantennas for Tailored Light-Matter Interactions.
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DOI：
10.1021/acsnano.2c00802
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发表时间：
2022-04-26
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Tartakovskii, Alexander I.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zotev, Panaiot G.;Wang, Yue;Sortino, Luca;Millard, Toby Severs;Mullin, Nic;Conteduca, Donato;Shagar, Mostafa;Genco, Armando;Hobbs, Jamie K.;Krauss, Thomas F.;Tartakovskii, Alexander I.
关键词：
过渡金属二硫属化物已经成为用于纳米光子谐振器的有前途的材料，因为它们的大折射率、在可见光谱的大部分内的低吸收以及与宽范围的基底的相容性。在这里，我们使用这些属性来制造WS2双柱纳米天线在各种几何形状的晶体结构中的各向异性。使用暗场光谱，我们揭示了多个米氏共振，我们耦合WSe2单层光致发光，并实现珀塞尔增强和增加的荧光的因素高达240的二聚体间隙为150 nm。我们介绍了制造后原子力显微镜重新定位和旋转的二聚体纳米天线，实现小至10 ± 5 nm的间隙，这使得主机的潜在应用，包括强大的珀塞尔增强单光子发射器和光学捕获，我们在模拟研究。我们的研究结果突出了使用过渡金属dichalcogenides纳米光子学的优势，通过探索其属性启用的应用程序。
Transition metal dichalcogenides have emerged as promising materials for nanophotonic resonators because of their large refractive index, low absorption within a large portion of the visible spectrum, and compatibility with a wide range of substrates. Herein, we use these properties to fabricate WS2 double-pillar nanoantennas in a variety of geometries enabled by the anisotropy in the crystal structure. Using dark-field spectroscopy, we reveal multiple Mie resonances, to which we couple WSe2 monolayer photoluminescence and achieve Purcell enhancement and an increased fluorescence by factors up to 240 for dimer gaps of 150 nm. We introduce postfabrication atomic force microscope repositioning and rotation of dimer nanoantennas, achieving gaps as small as 10 ± 5 nm, which enables a host of potential applications, including strong Purcell enhancement of single-photon emitters and optical trapping, which we study in simulations. Our findings highlight the advantages of using transition metal dichalcogenides for nanophotonics by exploring applications enabled by their properties.
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影响因子：
16.6
作者：
Kim S;Fröch JE;Christian J;Straw M;Bishop J;Totonjian D;Watanabe K;Taniguchi T;Toth M;Aharonovich I
通讯作者：
Aharonovich I
影响因子：
10.8
作者：
Bakker, Reuben M.;Permyakov, Dmitry;Kuznetsov, Arseniy I.
通讯作者：
Kuznetsov, Arseniy I.
影响因子：
8.6
作者：
Choi, Hyeongrak;Heuck, Mikkel;Englund, Dirk
通讯作者：
Englund, Dirk
影响因子：
3.7
作者：
Li, Yilei;Chernikov, Alexey;Heinz, Tony F.
通讯作者：
Heinz, Tony F.
影响因子：
35
作者：
Kinkhabwala, Anika;Yu, Zongfu;Moerner, W. E.
通讯作者：
Moerner, W. E.