辐射衰减率增强的单发射极超分辨成像
在理解和操纵纳米级光变得越来越重要的时代，《自然：光科学与应用》上的一篇开创性论文揭示了重大飞跃。来自朗之万研究所、巴黎 ESPCI、PSL 大学和 CNRS 的科学家团队开发了一种复杂的方法，使用单分子作为探针来测量纳米级光相互作用的增强。这项研究的核心是介电间隙纳米天线，由伦敦帝国理工学院开发和制造。这种结构由磷化镓 (GaP) 制成，这种材料因其高折射率和低光学损耗而被选择。这项合作工作涉及一种创新方法，使用单分子来探测纯粹由这些纳米天线促进的增强的光相互作用，而无需使用近场探针对纳米系统进行修改，从而在单分子水平上实现辐射衰减率显着增强 30 倍。
科学家们解释说：“我们的工作重点是精确测量光如何与纳米结构相互作用。通过使用单分子作为探针，我们已经能够观察和量化光相互作用的增强，这是推进纳米光子技术的一个关键方面。” 这项研究超越了单纯的理论探索，为光与物质相互作用提供了实用的见解。“这不仅仅是观察增强的光相互作用;而是在单分子水平上以卓越的空间精度对其进行测量。我们的发现对于未来在如此小尺度上理解和控制光至关重要的领域的应用至关重要。”
该研究的方法和结果强调了纳米光子学中先进测量技术的有效性。“我们的研究成功地绘制了辐射衰减率增强的空间分布图，揭示了虽然单分子由于与结构的相互作用而存在一些错误定位，但这种影响在纳米天线的间隙内很小，从而提供了对亮光的精确控制。单光子发射源”科学家解释道。“这种测量精度为高灵敏度光学器件的表征开辟了新途径，并加深了我们对量子发射器与纳米结构相互作用增强的理解”。
总之，科学家们强调了他们工作的更广泛影响：“我们的研究提供了一个新的镜头，通过它来观察纳米光子相互作用。以如此精确的精度测量光相互作用的能力为各种应用的突破铺平了道路，从量子计算、量子传感到医疗诊断。”
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