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无花果
1(a)NBRA二聚体的草图、形貌和近场成像
(b)吸附在有或没有反射器的NBRA二聚体上的单层分子的SEIRA光谱
信用:计算机脚本有限公司 在《光电子进展》杂志的一份新出版物中，中国厦门大学田忠群教授和中国湖南长沙大学段教授的研究小组讨论了支持偶极和高阶等离子体模的纳米桥菱形天线，其中中红外区域存在空间叠加的热点
中红外天线，通常由金属(例如
g
金、铝或银)、高掺杂的ⅲ-ⅴ族半导体、电子掺杂的石墨烯或基于声子极化子的纳米结构，支持中红外光谱范围(400至4000cm-1)的光学共振
Mira可以充当接收天线，从而将中红外光束从自由空间集中到Mira表面附近的纳米级区域(称为热点)
Mira还可以充当发射天线，定向放大耦合到Mira的辐射源的局部加热产生的热辐射
MIRAs的这些令人印象深刻的特性激发了人们对其在表面增强红外吸收(SEIRA)光谱学的潜在应用的广泛研究，导致超高灵敏度(高达数百个振荡器)，用于中红外区域的生物和化学传感器，用于量子级联激光器的光束形状工程，以及用于中红外具有增强的吸收和光载流子收集效率的高响应光电探测器
高性能应用的核心元件是MIRA微米和纳米结构，但在可见光谱范围内，MIRA结构的发展远远落后于光学天线纳米结构
单臂偶极天线结构是最经典的MIRAs之一，通常由金杆组成，通过调节杆的长度，可以调节共振波长
此外，由于纳米间隙(纳米间隙)中的局部场增强因子的强度，也开发了具有纳米间隙(纳米间隙)的双臂偶极天线，例如金棒二聚体
然而，单臂和双臂偶极天线通常只支持偶极谐振模式，偶极谐振模式是一种基本的窄带模式，典型带宽约为200–500cm-1
通常，单臂或双臂中的高阶模式在光谱中通常太弱
这一特性限制了在MIR区域要求多重共振的应用
为了获得多波段MIRAs，已经设计了除单臂或双臂天线之外的几种微纳米结构，其中包括金纳米十字、纳米孔径结构、分形微结构、对数周期梯形结构和多长度偶极天线
这些结构可以分为支持几种偶极模式的微米和纳米结构
从根本上说，发展单臂或双臂天线同时支持显著的基本和高阶等离子体模(如四极模)是一项长期挑战
厦门大学田忠群教授和湖南大学段教授课题组设计并制作了多尺度纳米桥菱形天线(图
1a)支持MIR中的两个主要共振(图
1b)，包括电荷转移等离子体激元(CTP)带和看起来像四重共振的桥接偶极等离子体激元(BDP)带
散射型扫描近场光学显微镜(s-SNOM)成像和电磁模拟证明了这些分配
与其他纳米桥结构(如纳米桥圆盘或矩形)相比，NBRA在模拟消光光谱的中红外区域显示出明显的多波段共振
此外，NBRA的热点位于结构的末端，而纳米桥盘或矩形的热点在CTP共振处分散分布
通过RLC电路分析，高阶带仅出现在连接到菱形臂一端的纳米桥(nanobridge)上，该桥主要充当电感和电阻
此外，与两个共振带相关联的主要热点在空间上重叠，使得能够通过多尺度耦合增强两个带的局部场
通过大视场增强，当使用SEIRA光谱学时，可以实现对单层分子具有高灵敏度的多波段检测
这项工作提供了一种激活高阶模式的新策略，用于设计具有纳米桥和纳米间隙的多波段Mira，用于未来的多波段SEIRAs、红外探测器和量子级联激光器的光束整形等多波段Mira应用
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