Enhancing Magnetic Light Emission with All-Dielectric Optical Nanoantennas

Autor: Cyrine Ernandes, Mathieu Mivelle, Sébastien Bidault, Lionel Aigouy, Nicolas Bonod, Geoffrey W. Burr, Juan Uriel Esparza, Niek F. van Hulst, Maria Sanz-Paz, Thierry Gacoin, Agnès Maître, Maria F. Garcia-Parajo
Přispěvatelé: Institut de Ciencies Fotoniques [Castelldefels] (ICFO), Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IBM Almaden Research Center [San Jose], IBM, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), Nanostructures et optique (INSP-E4), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique de la matière condensée (LPMC), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut FRESNEL (FRESNEL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU), CLARTE (CLARTE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU), Institut Langevin - Ondes et Images (UMR7587) (IL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Universitat Politècnica de Catalunya. Institut de Ciències Fotòniques, Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Nano Letters
Nano Letters, American Chemical Society, 2018, 18 (6), pp.3481-3487. ⟨10.1021/acs.nanolett.8b00548⟩
Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
instname
Nano Letters, 2018, 18 (6), pp.3481-3487. ⟨10.1021/acs.nanolett.8b00548⟩
UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
ISSN: 1530-6984
1530-6992
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b00548⟩
Popis: International audience; Electric and magnetic optical fields carry the same amount of energy. Nevertheless, the efficiency with which matter interacts with electric optical fields is commonly accepted to be at least 4 orders of magnitude higher than with magnetic optical fields. Here, we experimentally demonstrate that properly designed photonic nanoantennas can selectively manipulate the magnetic versus electric emission of luminescent nanocrystals. In particular, we show selective enhancement of magnetic emission from trivalent europium-doped nanoparticles in the vicinity of a nanoantenna tailored to exhibit a magnetic resonance. Specifically, by controlling the spatial coupling between emitters and an individual nanoresonator located at the edge of a near-field optical scanning tip, we record with nanoscale precision local distributions of both magnetic and electric radiative local densities of states (LDOS). The map of the radiative LDOS reveals the modification of both the magnetic and electric quantum environments induced by the presence of the nanoantenna. This manipulation and enhancement of magnetic light–matter interaction by means of nanoantennas opens up new possibilities for the research fields of optoelectronics, chiral optics, nonlinear and nano-optics, spintronics, and metamaterials, among others.
Databáze: OpenAIRE