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断熱プラズモン集束時の電子温度上昇時間の増加
近年、プラズモンのホットキャリアへの減衰は、量子力学的プラズモニクスにおける基礎的研究と応用についてかなりの注目を集めている。金属中のプラズモン支援ホットキャリアは優れた物理的および化学的現象を既に可能にしているが、デバイスを設計するために理解すべきことは山積みである。本報では、象徴的なプラスモンデバイス中の高温電子の時空間的動力学、および断熱ナノ集光表面プラズモンテーパの分析を行う。著者らは、フェムト秒分解能測定を行うことで、プラズモンテーパがテーパ先端でプラズモンを減速させることでホットキャリアを発生させる類まれな能力を確認する。また、測定により、その先端での電子ガス温度の「寿命」を大幅に延長することを証明する。この興味深い作用は、先端での複雑な熱流により生じるものであると解釈されている。ナノスケール回路を用いてホットキャリアガスの「寿命」を利用する能力は、ホットスポット管理、非平衡ホットキャリア生成、検知、および太陽光発電など多くの用途を切り開く可能性がある。