Name: Determinação de excitação e taxas entre emissores de luz e Polaritons de Plasmon de superfície de acoplamento (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-21T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 39 s
Description: Aprenda a medir taxas de excitação e acoplamento entre emissores de luz e polaritons de plasmon de superfície em arranjos metálicos periódicos usando espectroscopia de refletividade e fotoluminescência resolvidas em ângulo e polarização.

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Esta pesquisa foi apoiada pela universidade chinesa de Hong Kong através o 4053077 subsídios diretos e 4441179, RGC competitiva Earmarked bolsas de investigação, 402812 e 14304314 e área de excelência AoE/P-02/12.

1. instalação da litografia de interferência
Nota: Litografia de interferência é usada para fabricar as matrizes periódica12. A configuração esquemática, como é mostrado na Figura 1, é construída da seguinte forma:
<ol><li>Focar o 325 nm laser de um laser multimodo HeCd um 13 X UV da lente objetiva e passar isso através de um furo de 50 μm com base espacial filtro para o modo de limpeza.</li>
	<li>Coloque duas íris 2,5 cm de diâmetro 30 cm abaixo para filtrar ainda mais a região central da luz divergente. Após a segunda íris, o diâmetro do feixe é igual a 2,5 cm e aumenta muito lentamente com distância, que é &lt; 3 cm a 1 m da íris segunda. A luz é considerada quase ser colimada. Nota: A saída do segundo íris deve ser uniforme quando verificada pelos olhos despidos.</li>
	<li>Orientar o feixe colimado de interferômetro de espelho do Lloyd. Instalação do Lloyds contém um porta-amostras baseado no prisma e uma perpendicular do espelho posicionado 5,04 cm para isso. As iluminações diretas e refletidas juntos criam uma onda ereta estável ao longo da superfície da amostra de patrocínio. O prisma funciona como um dispositivo de anti-reflexo. Nota: O período P da onda estacionária pode ser escrito como: <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq9.jpg"> , onde λ = 325 nm e α é o ângulo incidente em relação a amostra normal, como é mostrado na Figura 1. O ângulo incidente pode ser ajustado girando a instalação do Lloyds.</li>
</ol>2. preparação de matriz periódica
Nota: A amostra é preparada no âmbito do procedimento padrão sugerido pelo fabricante. Todos os procedimentos são realizados à temperatura ambiente.
<ol><li>Use um substrato de vidro de 1 cm2 . Limpe o vidro com metanol e acetona por 10 min em um banho ultra-sônico e pre-cozê-lo um prato quente a 200 ° C, durante 1 h remover a sujeira.</li>
	<li>Rotação-casaco o substrato de vidro com uma camada de espessura aderência 5 nm e uma 100 nm grosso negativo SU-8 fotorresiste com um rotação de duas velocidades-aplicador.<ol>
<li>Diluir o fotorresiste SU-8 com gama-butirolactona na proporção de 1:5 (v/v), para que a espessura pode ser controlada perto de 100 nm após o spin-revestimento.</li>
		<li>Dispense o 3-5 gotas (0,2 mL) de solução de aderência no substrato de vidro e girar a 600 rpm por 10 s e 3600 rpm por 1 min, consecutivamente.</li>
		<li>Repita a etapa 2.2.2 com 5-7 (0,3 mL) gotas de SU-8 diluídos da etapa 2.2.1 na mesma velocidade. Nota: A camada de aderência melhora a aderência entre o substrato de vidro e o fotorresiste para que o fotorresiste não iria descascar fora durante o desenvolvimento. A espessura da camada de SU-8 é controlada pela concentração e a velocidade de rotação-aplicador.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Prebake a amostra no fogão de 65 ° C e 95 ° C por 1 min cada. Fornos não são recomendados aqui.</li>
	<li>Transferi a amostra para o interferômetro no prisma. Adicionar uma gota de óleo de correspondência de índice de refração (n = 1,45) anexar a amostra sobre o prisma. Coloque-o mais próximo o espelho quanto possível. Nota: A amostra é anexada na superfície do prisma devido a tensão superficial do óleo. O índice de refração do óleo é escolhido para ser o mesmo como substrato de prisma e vidro para eliminar trás reflexão a partir da interferência.</li>
	<li>Para um reticulado de quadrados bidimensional, expor a amostra duas vezes com o mesmo tempo de exposição, mas direções ortogonais; ou seja, expor a amostra e em seguida, girá-lo por 90° para a segunda exposição. Quando o fotorresiste é exposta a uma luz de 325 nm, as referências cruzadas e não pode ser dissolvido pelo desenvolvedor do SU-8. Nota: O diâmetro D da matriz pode ser controlado ajustando o tempo de exposição.</li>
	<li>Duro, asse a amostra a 65 ° C e 95 ° C por 2 min evitar filme quebrando.</li>
	<li>Mergulhe toda a amostra no developer por 2 min com agitação contínua para dissolver a área não exposta.</li>
	<li>Mergulhe a amostra em álcool isopropílico para 1 min enxaguar os resíduos e depois seque-o com ar comprimido. Uma matriz de nanohole é então produzido.</li>
</ol>3. deposição de filmes ouro e revestimento de emissor de luz
<ol><li>Anexe a amostra para o titular da amostra a magnétron radiofrequência sistema de deposição com fita dupla-face para deposição de filmes Au que sputtering.</li>
	<li>Bomba para baixo da câmara para uma 2 x 10-6 Torr base pressão usando uma bomba turbomolecular e depois volta, preenchê-lo com 6 x 10-3 Torr ultra de alta pureza gás de Ar.</li>
	<li>Usar um alvo de Au de 99,9% de diâmetro de 5 cm e coloque um obturador entre a amostra e o alvo. Use baixa potência (50 W) para reduzir a taxa de deposição, bem como a rugosidade da superfície. Com o obturador fechado, pre-estala o alvo por 10 min remover a sujeira.</li>
	<li>Abra o obturador para processar a deposição em temperatura ambiente por 20 min. Uma espessura de película de 100 nm rotineiramente é depositado para garantir que o sistema plasmônico é opticamente grosso com nenhuma transmissão.</li>
	<li>Uma vez que a amostra está pronta, rotação-casaco a luz emitida por materiais tais como corantes orgânicos ou quântica pontos sobre a superfície de metal para formar uma camada fina de dielétricos.<ol>
<li>Para a tintura de styryl 8 usada na referência9, dissolva 20 µ g de styryl 8 e 500 µ g de polímero de álcool polivinílico (PVA) em 5 mL de metanol.</li>
		<li>Dispense o 3-5 gotas (0,2 mL) da solução de corante na amostra e gira a 600 rpm por 10 s e 3600 rpm durante 1 min consecutivamente. A espessura é estimada em 80 nm. Nota: Polímero solúvel ou insolúvel de água pode ser usado como material de ancoragem, dependendo do tipo de material luminescente. No entanto, o polímero deve ser não-emissivo para que ele não iria interferir com as medições de fotoluminescência. Polímero de álcool polivinílico (PVA) é recomendado para dissolver os corantes solúveis em água, tais como rodamina 6G e styryl 8.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. refletividade medições para determinar as taxas de decomposição SPP
Nota: A configuração da polarização e ângulo-resolvido por refletividade espectroscopia é mostrada na Figura 2. Consiste de um goniômetro com três fases de rotação de forma independente, mudando a orientação da amostra (fase 1) e ângulo de detecção (fase 2), bem como o ângulo azimutal de amostra (fase 3).
<ol><li>Use uma banda larga luz branca de uma lâmpada de quartzo como a fonte de luz. Primeiro acoplar a um feixe de fibras multimodo e então Desbloqueem isso por um par de lentes de objetivas presenciais colineares (5 X e 60 X). Ilumine o feixe de luz sobre a amostra em diferentes ângulos de incidente, alterando a orientação da amostra. Coloca um par de incidente polarizador e analisador de deteção antes e após a amostra para medições de polarização-dependente. Nota: Os objectivos de cara a cara agem como um sistema de lentes que Colima e expande a fonte de luz branca da fibra multimoda.</li>
	<li>Use uma fibra multimoda para coletar a reflexão especular da amostra, que é conectada a um espectrômetro e um detector CCD para espectroscopia.</li>
	<li>Alinhar a instalação cuidadosamente para garantir que tanto a fase de orientação de amostra e fases de rotação de deteção são concêntricos, i. e., seus eixos de rotação são colineares.</li>
	<li>Calibre a configuração com uma película plana de Au. Medir os espectros de reflexão em diferentes ângulos incidentes e compará-los com os espectros de reflexão teórica calculados pelas equações de Fresnel, usando uma função conhecida de dielétrico Au. Os dois conjuntos de dados devem coadunar-se com menos de 5% de erro.</li>
	<li>Uma vez que a instalação está pronta, medir a polarizada linearmente, p ou s, espectros de reflexão da amostra em diferentes ângulos incidentes. O tamanho do passo do ângulo incidente é 0,5 ° e a resolução de comprimento de onda é 0.66 nm. Para coletar os espectros sob vários ângulos incidentes, escrito um programa de controle de automação, incluindo o movimento mecânico, controle do obturador, aquisição de dados, subtração de fundo, etc. Nota: Esta etapa é executada computacionalmente. O programa está disponível mediante pedido. Por favor, envie um e-mail para o autor correspondente para o código-fonte se necessário.</li>
	<li>Contorno plotar a refletividade vs. comprimento de onda e incidente ângulo para obter a relação de dispersão do sistema plasmônico para determinação de taxa de identificação e a decadência de modo. Nota: O ângulo azimutal de amostra é para localizar a posição na zona de Brillouin. Por exemplo, para a amostra de malha quadrada, gire a amostra azimuthally para que um dos seus períodos é paralelo ao plano de incidentes e define a direção de Γ-X. Gire a amostra de 45° para definir a direção de Γ-M.</li>
	<li>Se o incidente polarizado é fixado em 45° em relação ao plano incidente e o analisador é a-45 °, medir o mapeamento ortogonais, ou cruz-polarizada, refletividade.</li>
	<li>Extrair os espectros de reflexão p-polarizado e ortogonais e encaixá-los usando CMT9,12,13, conforme descrito na discussão para determinar as taxas de decomposição da SPPs.</li>
</ol>5. fotoluminescência medições para determinar a relação de potência de emissão
Nota: A configuração de fotoluminescência resolvida de ângulo e de polarização é mostrada na Figura 3.
<ol><li>Substitua a fonte de luz de banda larga com íons de argônio 514 nm ou 633 nm aqui vai do laser. Use um filtro de linha do laser com um largura total metade máximo (FWHM) inferior a 5 nm para limpar o laser espectralmente e colocar uma placa de meia onda para controlar o estado de polarização do feixe de laser. O goniômetro e a unidade da deteção permanecem inalterados. Coloque um filtro notch antes da unidade de deteção para remover a linha de laser, que enterra a luminescência. Nota: O comprimento de onda do laser depende do tipo de emissão de materiais. Maior energia do fóton é necessário para excitar o material com menor comprimento de onda de emissão.</li>
	<li>Para medir a relação de potência de emissão para a EQ. (2) e (3), realizar dois tipos de medidas: as verificações deteção e incidente. A interação entre os incidente e deteção scans auxiliar na determinação de <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq10.jpg"> , <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq11.jpg"> , <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq12.jpg"> , e <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq13.jpg"> .</li>
	<li>Para a verificação de incidentes, variar o ângulo incidente continuamente, mas corrigir o ângulo de detecção em relação a amostra normal. Nota: Esta etapa é executada computacionalmente. Esta configuração seletivamente excita as SPPs de entrada, que são dependente, enquanto monitora a variação da emissão sob o ângulo de detecção escolhido incidente ângulo. Em outras palavras, a emissão aumenta quando o ângulo incidente cumpre a fase correspondente equação na EQ. (1).<ol>
<li>Contorno traçar os espectros de fotoluminescência contra comprimento de onda e o ângulo incidente para o mapeamento de incidentes de varredura. Medir os mapeamentos para ângulos de deteção diferentes mas as intensidades relativas encontram-se o mesmo. Portanto, a verificação de incidentes sondas o efeito da SPPs a entrada sobre a emissão ou simplesmente o realce de excitação, que nos permite medir <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq10.jpg"> e <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq11.jpg"> .</li>
	</ol>
</li>
	<li>Para a verificação da deteção, corrigir o ângulo incidente em relação a amostra normal mas variar o ângulo de detecção. Nota: Esta etapa é executada computacionalmente.<ol>
<li>Da mesma forma, contorno traçar os espectros de fotoluminescência com comprimento de onda e deteção rendimentos de ângulo a deteção scan mapeamento. Como a emissão de SPP surge o amortecimento da radiação do SPPs, a emissão é fortemente dependente do ângulo de detecção. Portanto, sob excitação constante, a emissão aumenta quando o ângulo de detecção cumpre a EQ. (1). Esta configuração sondas no reforço de emissões e permite-nos determinar <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq12.jpg"> para diferente αth ordem enquanto tem dependência do ângulo de deteção bem definidos.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Okamoto, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-plasmon-enhanced+light+emitters+based+on+InGaN+quantum+wells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Surface-plasmon-enhanced light emitters based on InGaN quantum wells.</a> Nature Materials. 3 (9), 601-605 (2004).</li>
<li>Akselrod, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leveraging+Nanocavity+Harmonics+for+Control+of+Optical+Processes+in+2D+Semiconductors%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Leveraging Nanocavity Harmonics for Control of Optical Processes in 2D Semiconductors.</a> Nano Letters. 15 (5), 3578-3584 (2015).</li>
<li>Gontijo, I., et al. <a target="_blank" href="https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.60.11564">Coupling of InGaN quantum-well photoluminescence to silver surface plasmons.</a> Physical Review B. 60 (16), 11564(1999).</li>
<li>Huang, K. C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antenna+electrodes+for+controlling+electroluminescence%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Antenna electrodes for controlling electroluminescence.</a> Nature Communications. 3, 1005(2012).</li>
<li>Atwater, H. A., Polman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonics+for+improved+photovoltaic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Plasmonics for improved photovoltaic devices.</a> Nature Materials. 9 (3), 205-213 (2010).</li>
<li>Anker, J. N., et al. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/nmat2162">Biosensing with plasmonic nanosensors.</a> Nature Materials. 7 (6), 442-453 (2008).</li>
<li>Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.2956391">Excitation enhancement of CdSe quantum dots by single metal nanoparticles.</a> Applied Physics Letters. 93 (5), 053106(2008).</li>
<li>Birowosuto, M. D., Skipetrov, S. E., Vos, W. L., Mosk, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+Spatial+Fluctuations+of+the+Local+Density+of+States+in+Random+Photonic+Media%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Observation of Spatial Fluctuations of the Local Density of States in Random Photonic Media.</a> Physical Review Letters. 105 (1), 013904(2010).</li>
<li>Cao, Z. L., Ong, H. C. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4811749">Determination of coupling rate of light emitter to surface plasmon polaritons supported on nanohole array.</a> Applied Physics Letters. 102 (24), 241109(2013).</li>
<li>Lin, M., Cao, Z. L., Ong, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+excitation+rate+of+quantum+dots+mediated+by+momentum-resolved+Bloch-like+surface+plasmon+polaritons%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Determination of the excitation rate of quantum dots mediated by momentum-resolved Bloch-like surface plasmon polaritons.</a> Optics Express. 25 (6), 6029-6103 (2017).</li>
<li>Nikolaev, I. S., Lodahl, P., Driel, A. F. V., Koenderink, A. F., Vos, W. L. <a target="_blank" href="https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.75.115302">Strongly nonexponential time-resolved fluorescence of quantum-dot ensembles in three-dimensional photonic crystals.</a> Physical Review B. 75 (11), 115302(2007).</li>
<li>Cao, Z. L., Lo, H. Y., Ong, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+absorption+and+radiative+decay+rates+of+surface+plasmon+polaritons+from+nanohole+array%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Determination of absorption and radiative decay rates of surface plasmon polaritons from nanohole array.</a> Optics Letters. 37 (24), 5166-5168 (2012).</li>
<li>Haus, H. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHaus%2C+HA+%22Waves+and+Fields+in+Optoelectronics%22">Waves and Fields in Optoelectronics</a>. , Prentice-Hall. Englewood Cliffs, N.J. (1984).</li>
</ol>

Os autores declaram que eles têm não tem interesses financeiro concorrente.

Neste protocolo, existem várias etapas críticas. Estabilidade mecânica, primeira é fundamental na preparação da amostra. A onda gerada pela instalação de Lloyd é sensível à diferença de fase entre dois feixes de iluminação. Portanto, qualquer vibração durante o tempo de exposição irá degradar a uniformidade e a nitidez de borda da nanohole. É altamente recomendável para operar em um ambiente livre de vibração, por exemplo, uma tabela de óptica com suportes de isolamento de vibração. Além disso, o laser de alta p...

Plasmon de superfície mediada por fluorescência (SPMF) tem recebido considerável atenção recentemente1,2,3,4,5,6. Quando os emissores de luz são colocados em estreita proximidade com um sistema plasmônico, energia pode ser transferida entre os emissores e polaritons de plasmon de superfície (SPPs). Em geral, os fortes campos plasmônico fortemente podem aumentar a excitação dos emissores2. Ao mesmo tempo, a taxa de emissão é também aumentou devido os grandes densidade-de-Estados criados por SPPs, produzindo o conhecido Purcell efeito3. Estes dois processos trabalhoem de mão em mão em produzir o SPMF. Como SPMF tem estimulado inúmeras aplicações em iluminação de estado sólido1,4, energia colheita5e bio-detecção6, é atualmente sob investigação intensiva. Em particular, o conhecimento das taxas de transferência de energia das SPPs para os emissores e vice versa, ou seja, a excitação e acoplamento de taxas, é de grande importância. No entanto, os processos de excitação e emissão geralmente são enredados juntos, estudo sobre este aspecto é ainda insuficiente. Por exemplo, a maioria dos estudos apenas determinar o rácio de eficiência de excitação, que simplesmente compara a emissão com e sem SPPs7. A medida exata da taxa de excitação ainda está desaparecida. Por outro lado, convencional tempo resolvido por técnicas como espectroscopia de fluorescência vida rotineiramente são utilizadas para estudar a dinâmica do processo de emissão, mas são incapazes de separar a taxa de acoplamento a taxa de decaimento total8. Aqui, descrevemos como um pode determiná-las combinando o modelo da equação de taxa e a teoria de modo acoplado temporal9,10. Surpreendentemente, encontramos que a excitação e taxas de acoplamento podem ser expressa em termos de quantidades mensuráveis, que podem ser acessadas através da realização de refletividade de ângulo e polarização-resolvidos e espectroscopia de fotoluminescência. Vamos primeiro delinear a formulação e então descrever a instrumentação em detalhe. Esta abordagem é inteiramente com base em domínio da frequência e não exige qualquer tempo-resolvido acessórios tais como lasers ultra-rápidos e contadores tempo-correlacionados de fóton único, que são caros e às vezes difícil de implementar8, 11. nós antecipamos essa técnica para ser uma tecnologia que permite para a determinação da excitação e taxas entre emissores de luz e cavidades ressonantes de acoplamento.
O SPMF em sistemas periódicos está informado aqui. Para um sistema plasmônico periódico onde SPPs Bloch, como podem ser gerados, além da excitação direta e de emissão, que se caracterizam pela excitação eficiência η e taxa de emissão espontânea Γr, os emissores podem ser excitados pela SPPs entradas e decadência através de SPPs cessante. Em outras palavras, sob excitação de ressonância, SPPs entrantes são gerados para criar campos plasmônico fortes que energizam os emissores. Uma vez que os emissores são excitados, energia deles pode ser transferida para SPPs de saída, que posteriormente radiatively dissipam a distante-campo, dando origem à emissão melhorada. Eles definem o SPMF. Para simples emissores de dois níveis, a excitação refere-se a maior transição de elétrons da terra para os Estados excitados Considerando que a emissão define o decaimento de elétrons de volta para os Estados de solo, acompanhados por emissão de fóton em comprimentos de onda definidos pela diferença de energia entre os Estados excitados e solo. As condições de excitação e emissão para o SPMF são obrigadas a cumprir a fase conhecida correspondência equação para excitar a entrada e saída SPPs9
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq1.jpg">(1)
onde εum e εm são a constante dieléctrica do metal e os dielétricos, θ e φ são os ângulos incidentes e azimutal, P é o período da matriz, λ é o comprimento de onda de excitação ou emissão e m e n são inteiros especificando a ordem de SPPs. Para a excitação, o vetor de onda longitudinal do feixe de laser será Bragg espalhada ao impulso coincidir com as entrada SPPs e o θ e φ junto definem a configuração incidente especificada para excitante as SPPs para melhorar a absorção electrónica na excitação de comprimento de onda λex. Da mesma forma, para a emissão, as SPPs saídas será inversamente Bragg espalhados para coincidir com a linha de luz e os ângulos representam os canais de emissão possível da emissão de comprimento de onda λem. No entanto, note-se que à medida que os emissores podem acoplar sua energia a SPPs propagação vectoriais com <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq2.jpg"> que tem a mesma magnitude <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq3.jpg"> mas direções diferentes, as SPPs podem decair através de várias combinação de (m, n) para longe-campo seguinte EQ. (1).
Usando o modelo de equação de taxa e a teoria de modo acoplado temporal (CMT), encontramos que a excitação taxa Γex, ou seja, a taxa de transferência de energia de SPPs para emissores, pode ser expressa como9,12,13
<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq4.jpg">(2)
onde η é a taxa referida excitação direta na ausência da SPPs a entrada, Γtot é a taxa de deterioração total da SPPs a entrada <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq5.jpg"> em que Γabs e Γrad são a absorção ôhmica e taxas de decaimento radiativo do SPPs, e <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq6.jpg"> é a proporção do poder de fotoluminescência com e sem os SPPs de entrada. Por outro lado, o acoplamento taxa Γc, ou seja, a taxa de transferência de energia de emissores para SPPs, pode ser escrito como:
<img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq7.jpg">(3)
onde Γr é a taxa de emissão direta, <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq8.jpg"> é a proporção do poder de fotoluminescência entre o αth SPP mediada decadência e portas diretas, e Γradα e Γtot são as taxas de decomposição radiativa para o porto deth α e as taxas de decomposição total. Vamos ver que, enquanto todas as taxas de decomposição SPP podem ser medidas por espectroscopia de refletividade, a relação de potência de emissão pode ser determinada por espectroscopia de fotoluminescência. Detalhes das formulações podem ser encontrados na referência9,10.

<table><tbody><tr><td>SU-8</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 2000.5</td><td></td></tr><tr><td>Solução de adesão</td><td>MicroChem</td><td>Omnicoat</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 Diluente (Gama-Butirolactona)</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 2000 Diluente</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 Desenvolvedor</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 Revelador</td><td></td></tr><tr><td>Spin Coater</td><td>Tecnologia</td><td>Chemat KW-4A</td><td></td></tr><tr><td>HeCd laser</td><td>KIMMON KOHA CO., LTd</td><td>IK3552R-G</td><td></td></tr><tr><td>Obturador</td><td>Thorlabs</td><td>SH05</td><td></td></tr><tr><td>Objetiva para preparação de amostras</td><td>Newport</td><td>U-13X</td><td></td></tr><tr><td>Pinhole</td><td>Newport</td><td>PNH-50</td><td></td></tr><tr><td>Iris</td><td>Newport</td><td>M-DI47.50</td><td></td></tr><tr><td>Prism</td><td>Thorlabs</td><td>PS611</td><td></td></tr><tr><td>Estágio de rotação para preparação de amostras</td><td>Newport</td><td>481-A</td><td></td></tr><tr><td>Sistema de Deposição de Supttering</td><td>Rotação Caseira</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Estágio 1</td><td>Newport</td><td>URM80ACC</td><td></td></tr><tr><td>Rotação Estágio 2</td><td>Newport</td><td>RV120PP</td><td></td></tr><tr><td>Rotação Estágio 3</td><td>Newport</td><td>SR50PP</td><td></td></tr><tr><td>Braço de detecção</td><td>Lâmpada</td> de quartzo caseira <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Newport</td><td>66884</td><td></td></tr><tr><td>Pacote de fibras</td><td>Newport</td><td>77578</td><td></td></tr><tr><td>Objetivo para medição</td><td>Newport</td><td>M-5X & Polarizador M-60X</td><td></td></tr><tr><td>& Analisador</td><td>Thorlabs</td><td>GT15</td><td></td></tr><tr>Espectrômetro <td>de BFL105LS02</td><td></td><td>Multimodo de Fibra</td><td>Thorlabs</td></tr><tr><td></td><td>Newport</td><td>MS260i</td><td></td></tr><tr><td>CCD</td><td>Andor</td><td>DV420-OE</td><td></td></tr><tr><td>514nm Laser de Íon de Argônio</td><td>Spectra-Physics</td><td>177-G01</td><td></td></tr><tr><td>633nm HeNe Laser</td><td>Newport</td><td>R-32413</td><td></td></tr><tr><td>CdSeTe ponto quântico</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>q21061mp</td><td></td></tr><tr><td>Polímero de álcool polivinílico (PVA)</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>363073</td><td></td></tr><tr><td>Programa de controle</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW</td><td></td></tr></tbody></table>

determinação de excitação e taxas entre emissores de luz e polaritons de plasmon de superfície de acoplamento

Determination of the Excitation and Coupling Rates Between Light Emitters and Surface Plasmon Polaritons

Nós desenvolvemos um método exclusivo para medir a excitação e acoplamento taxas entre os emissores de luz e polaritons de plasmon de superfície (SPPs) decorrentes de matrizes periódicas metálicos sem envolvendo técnicas de tempo-resolvido. Nós formulamos as taxas por quantidades que podem ser medidas pelo simples medições ópticas. A instrumentação com base no ângulo e polarização-resolvido por refletividade e espectroscopia de fotoluminescência será descrita em detalhes aqui. Nossa abordagem é intrigante devido à sua simplicidade, o que requer várias etapas mecânicas e óptica rotina e, portanto, é altamente acessível para a maioria dos laboratórios de pesquisa.

Um exemplo de uma matriz periódica Au consta a inserção da figura 4a8. A imagem de exibição SEM avião mostra que a amostra é uma matriz de orifício circular 2D lattice quadrado com um período de 510 nm, uma profundidade de furo de 280 nm e um diâmetro de furo de 140 nm. O mapeamento de refletividade p-polarizado tomado ao longo da direção de Γ-X é indicado na figura 4a. A linha de traço é calculada pela co...

Este protocolo descreve a instrumentação para a determinação da excitação e taxas entre emissores de luz e de plasmon de superfície Bloch-como polaritons decorrentes de matrizes periódicas de acoplamento.

Determinação de excitação e taxas entre emissores de luz e Polaritons de Plasmon de superfície de acoplamento

We have developed a unique method to measure the excitation and coupling rates between the light emitters and surface plasmon polaritons (SPPs) arising ...

Este método pode ajudar a responder a questões-chave no aprimoramento da fluorescência, como fluorescência mediada por plasmon de superfície. A principal vantagem desta técnica é que ela diferencia os processos de excitação e decaimento da fluorescência mediada por plasmon de superfície inteiramente no domínio da frequência. Prepare um substrato para a matriz periódica.Para este experimento, use um pedaço de vidro de um centímetro quadrado. Limpe-o em banhos ultrassônicos de metanol e acetona por 10 minutos cada. Quando terminar, coloque-o em uma placa de aquecimento de 200 graus Celsius por uma hora.Para as etapas de revestimento giratório, dilua o fotorresistente nativo com um diluente e tenha a solução de adesão pronta. Mova o substrato de vidro para um revestidor giratório e dispense de três a cinco gotas de solução de adesão sobre ele. Gire o substrato a 600 rpm por 10 segundos, depois 3.600 rpm por um minuto.Em seguida, coloque cinco a sete gotas de fotorresistente diluído no substrato. Gire o substrato a 600 rpm por 10 segundos, depois 3.600 rpm por um minuto. Quando terminar, mova a amostra revestida por rotação para uma placa de aquecimento de 65 graus Celsius e deixe-a lá

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Engenharia

Este vídeo demonstra imagens de ressonância plasmônica de superfície localizada para detectar secreções de proteínas de uma única célula. Usando uma configuração microfluídica e um chip de nanoestrutura plasmônica ligado a peptídeos, as mudanças na intensidade da luz refletida no ângulo de ressonância revelam interações com proteínas secretadas de uma única célula.

Ressonância plasmônica de superfície localizada para detectar secreções de proteínas de uma única célula

Nós descrevemos métodos para o design, fabricação e caracterização experimental de emissores fotocondutores plasmônicos, que oferecem duas ordens de níveis mais elevados de energia terahertz magnitude em comparação com emissores fotocondutores convencionais.

Projeto, fabricação e Experimental Caracterização de plasmônicos Emissores Terahertz Photoconductive

Os nanofios de prata podem transportar simultaneamente elétrons e informações ópticas na forma de plasmons de superfície. Um procedimento é descrito aqui para realizar esse circuito compartilhado e as limitações na propagação de ambas as portadoras de informações são avaliadas.

Avaliando plasmônicos Transporte em Prata atual de transporte de nanofios

Espalhamento saturável e saturável reverso foram descobertos em partículas plasmônicas isoladas e adotados como um novo método de contraste sem branqueamento em microscopia de super-resolução. Aqui os procedimentos experimentais de detecção e extração de espalhamento não linear são explicados em detalhes, bem como como melhorar a resolução com o auxílio da microscopia de excitação saturada.

Medição da Dispersão Não-linearidades de um Nanoparticle plasmonic Individual

A síntese de nanopartículas de ouro uniformes revestidas com camadas semicondutoras de CdS ou ZnS é realizada. O revestimento semicondutor é conduzido depositando primeiro um invólucro de sulfeto de prata e trocando os cátions de prata por cátions de zinco ou cádmio.

Síntese, caracterização e funcionalização de híbrida UA / CDS e Au / ZnS Núcleo / Shell Nanopartículas

Silicon chips fotônicos têm o potencial para realizar complexos sistemas quânticos integrados. Apresentada aqui é um método para preparar e testar um chip de silício fotónica para medições quânticas.

Medição de Interferência Quântica em uma fonte de silício anel ressonador Photon

O objetivo deste protocolo é detalhar uma abordagem comprovada para a preparação de amostras de nanopartículas plasmonicas e para a realização de espectroscopia de partícula única neles com microscopia de contraste de interferência diferencial (DIC).

Realização de espectroscopia em nanopartículas Plasmonicas com microscopia de contraste de interferência diferencial de tipo Nomarski baseado em transmissão

A estrutura da banda fotônica permite entender como os modos eletromagnéticos confinados se propagam dentro de um cristal fotônico. Em cristais fotônicos que incorporam elementos magnéticos, tais modos ópticos confinados e ressonantes são acompanhados por atividade magneto-óptica aprimorada e modificada. Descrevemos um procedimento de medição para extrair a estrutura da banda magneto-óptica pela microscopia espacial Fourier.

Caracterização magneto-óptica espectral e de ângulo-resolvido de nanoestruturas fotônicas

O presente protocolo descreve uma abordagem conveniente para integrar a captura óptica e a espectroscopia raman (SERS) melhorada pela superfície para manipular nanopartículas plasmônicas para detecção molecular sensível. Sem agentes agregadores, o laser de trapping monta nanopartículas plasmônicas para melhorar os sinais sers de analitos de alvo para medições espectroscópicas in situ .

Captura óptica de nanopartículas plasmônicas para caracterizações de espectroscopia raman aprimoradas na superfície de Situ

Este trabalho descreve como a microscopia de dois fótons sensível à polarização pode ser aplicada para caracterizar a organização local dentro de superestruturas-esferulitos amiloides livres de marcação. Também descreve como preparar e medir a amostra, montar a configuração necessária e analisar os dados para obter informações sobre a organização local das fibrilas amiloides.

Microscopia de dois fótons sensível à polarização para caracterização estrutural amiloide livre de marcação

Aprenda a medir taxas de excitação e acoplamento entre emissores de luz e polaritons de plasmon de superfície em arranjos metálicos periódicos usando espectroscopia de refletividade e fotoluminescência resolvidas em ângulo e polarização.

Determinação de excitação e taxas entre emissores de luz e Polaritons de Plasmon de superfície de acoplamento

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