CMT for plasmonic SLR!

Dr Tse’s work on CMT for plasmonic SLR is out in Advanced Photonics Research! / プラズモニックSLRに対する修正結合モード理論を導出したJoshuaさんの研究成果が掲載されました。Congrats, Joshua-san! Surface lattice resonance supported on plasmonic nanoparticle arrays enhances light-matter interactions for applications such as photoluminescence enhancement. The photoluminescence process is enhanced through confining light beyond the diffraction limit and inducing stronger light–matter interaction. In this work, the absorption mechanisms of plasmonic nanoparticle arrays embedded with photoluminescent absorbers are analyzed. A modified coupled-mode theory that describes the optical behavior of the surface lattice resonance was developed and verified by numerical simulations. Based on the analytical model, different components of the absorption contributed by the nanoparticles and the absorbers as well as the resonant properties of each of the components are identified. The origin of difference in resonant behavior with different materials is also discovered by exploring the nearfield characteristics of surface lattice resonance composed with a variety of materials. / プラズモニックナノ粒子アレイ上に支持された表面格子共鳴は、発光増強などの用途における光と物質の相互作用を増強する。発光プロセスは、回折限界を超えて光を閉じ込め、より強い光と物質の相互作用を誘発することによって増強される。本研究では、発光吸収体が埋め込まれたプラズモニックナノ粒子アレイの吸収メカニズムを分析した。表面格子共鳴の光学挙動を記述する修正結合モード理論を開発し、数値シミュレーションによって検証した。解析モデルに基づいて、ナノ粒子と吸収体によって寄与される吸収のさまざまな成分と、各成分の共鳴特性が特定される。さまざまな材料で構成された表面格子共鳴の近接場特性を調べることによって、異なる材料による共鳴挙動の違いの原因も発見された。

本研究は科研費(grant nos. 22H01776, 22K18884, and 21H04619)の支援を受け行われました。

Modified Coupled-Mode Theory for the Absorption in Plasmonic Lattices / Joshua T. Y. Tse, Shunsuke Murai, Katsuhisa Tanaka, Advanced Photonics Research (2024) First published: 12 June 2024 https://doi.org/10.1002/adpr.202400050