Визуализация локальной плотности оптических состояний золотых наноантенн с субдифракционным разрешением в сканирующем туннельном микроскопе

Мультиканальная регистрация люминесценции, возбуждаемой зондом сканирующего туннельного микроскопа (СТМ-Л), и туннельная спектроскопия с регистрацией оптического сигнала (СТС-Л) доказали свою эффективность в качестве мощных инструментов для одновременного исследования оптических и электрических свойств источников фотонов. В данном исследовании мы используем технику СТМ-Л для визуализации локальной плотности оптических состояний (ЛПОС) путем регистрации оптического сигнала, генерируемого в туннельном переходе между вольфрамовым зондом СТМ и полой полусферической золотой наноантенной (d = 500 нм, h = 300 нм), изготовленной с помощью фемтосекундной лазерной печати. Световое излучения из
туннельного зазора вызвано процессом неупругого туннелирования электронов (НТЭ), а его интенсивность напрямую зависит от ЛПОС — ключевого параметра в разработке наноразмерных источников фотонов. Мы демонстрируем, что СТМ-Л позволяет получать информацию о тонких пространственных особенностях ЛПОС как на уровне отдельных наноструктур с разрешением ниже дифракционного, так и выявлять плавные изменения ЛПОС в периодических массивах наноантенн. Эти результаты подчеркивают уникальные возможности СТМ-Л для продвинутых исследований оптических и электрических свойств наноразмерных источников фотонов, недостижимых для традиционной оптической микроскопии с дифракционным ограничением.