在纳米尺度下操纵光

作为一个示例，他们制作了一个非常尖锐的尖端，轴上有一个凹槽，如扫描电子显微镜照片所示。利用扫描隧道显微镜结合电子光谱和光学光谱的STL方法，研究了纳米光受限于由凹槽尖端和原子级平面银表面形成的纳米空腔中的光谱响应。 

当在电动力学模拟中观察到驻波的形成时，带槽尖端的STML光谱表现出由尖端轴上表面等离子激元（SPP）Fabry-Pérot干涉引起的特征调制。

 

（图片来源：Takashi Kumagai）

实验结果与模拟：（a）金FIB尖端的扫描电镜图像。在距离顶点一定距离（L）处形成单个凹槽（b）STL测量示意图。处形成一个单槽。光发射（hv）是通过隧道电子（e-）在结中激发LSPR而产生的。（c）通过FIB尖端获得的STL光谱。对有凹槽的尖端进行了光谱调制，振荡周期取决于凹槽距离。（d）有凹槽的FIB尖端二维电场映射的电动力学模拟。在尖轴上出现SPP。 

光谱调制可通过轴上的凹槽位置精确控制。他们还证明了，通过优化整体尖端形状，可以改善SPP Fabry-Pérot 干涉。 

这项工作显示了将扫描探针技术与利用FIB制备等离子体尖端的纳米技术相结合的巨大潜力，以研究纳米空腔中纳米光和光-物质相互作用的性质，这是等离子体和纳米光学的一个重要前沿。 

此外，FIB制造的等离子体探针一般适用于散射型扫描近场光学显微镜技术，从而为高精度的纳米成像和光谱技术铺平了道路。 

此外，等离子体尖端强近场的光谱控制为实现低能量电子显微镜和全息照相技术的相干激光触发电子点源开辟了新的机遇。 

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