افزايش بهره كوانتومي موثر به كمك نانو ذرات پلاسموني

Increasing effective quantum efficiency using plasmonic nanoparticles

عامل پورسل و بهره كوانتومي موثر گسيل كننده جفت شده با نانو ذرات كروي شكل از جنس هاي طلا، نقره و مس را محاسبه مي كنيم. نشان داده مي شود كه با استفاده از مواد پلاسموني مختلف مي توان طيف عامل پورسل و بهره كوانتومي موثر را در محدوده گسترده امي تنظيم كرد. طلا و مس رفتارهاي تقريبا مشابهي از خود نشان مي دهند، اما نقره رفتارهاي متفاوتي دارد. نتايج نشان مي دهد كه با تعيين دقيق اندازه و جنس نانو ذره، فاصله گسيل كننده تا نانو ذره و ثابت دي الكتريك محيط زمينه مي توان گسيل خود به خودي و بهره كوانتومي موثر گسيل كننده ها را در محدوده دلخواه افزايش داد.

We compute the Purcell factor and effective quantum efficiency of an emitter coupled to spherical nano particles made of gold, copper, and silver. It is shown that such a structure can be designed to cover a broad spectral range. While copper results are similar to gold, however silver nano particles exhibit different behaviors. With careful choice of nano particles size, material, and the distance between nano particle and emitter and background dielectric constant, effective quantum efficiency and Purcell factor cab be enhanced