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结构光照明实现纳米尺度米氏谐振器中的专属磁激发
Zeng, J., Darvishzadeh-Varcheie, M., Albooyeh, M., Rajaei, M., Kamandi, M., Veysi, M., Potma, EO., Capolino, F., Wickramasinghe, HK.
ACS Nano
Abstract
近期研究表明，通常被认为具有挑战性的光磁相互作用在纳米尺度可显著呈现。特别是支持磁性米氏共振的介电纳米结构具有低损耗与多功能的特性，可作为高效操控光磁场的光学磁元件。然而，介电米氏谐振器的窄磁共振频带常被电响应掩盖，阻碍了其作为高效磁纳米天线的应用。本文设计并制备了可见光频段的硅（Si）截锥型磁性米氏谐振器，通过紧聚焦方位角偏振光束（APB）实现专属磁模式激发。利用光诱导力显微镜（PiFM）对硅截锥结构纳米尺度近场区域的局域电场分布进行实验表征，并建立与之电场分布匹配的理论分析模型。借助该模型解读PiFM测量结果——以超高信噪比可视化硅截锥的近场电场分布，并推断光束奇点处硅截锥的磁响应。最后通过多极子分析定量呈现磁偶极矩在结构总散射功率中的主导性（相较于其他多极子贡献）。本工作证明了采用APB照射硅截锥结构实现磁激发主导的方法具有卓越的效能与简易性，远超其他方案。