November 25, 2011

THREE-DIMENSIONAL NANOSTRUCTURES AS HIGHLY EFFICIENT GENERATORS OF SECOND HARMONIC LIGHT


"Three-dimensional nanostructures as highly efficient generators of second harmonic light". Y. Zhang, N. K. Grady, C. Ayala-Orozco, N. J. Halas. Nanoletters. IN PRESS. doi: 10.1021/nl2033602

Plasmonic nanostructures enable the generation of large electromagnetic fields confined to small volumes, potentially providing a route for the development of nanoengineered nonlinear optical media. A metal-capped hemispherical nanoparticle, also known as a nanocup, generates second harmonic light with increasing intensity as the angle between the incident fundamental beam and the nanocup symmetry axis is increased. Nanoparticle orientation also modifies the emission direction of the second harmonic light. With conversion efficiencies similar to those of inorganic SHG crystals, these structures provide a promising approach for the design and fabrication of stable, synthetic second-order nonlinear optical materials tailored for specific wavelengths.

Las nanoestructuras plasmónicas permiten la generación campos electromagnéticos intensos confinados en pequeños volúmenes, lo que provee de una ruta potencial para el desarrollo de medios ópticos no lineales nanodiseñados. Una nanopartícula cubierta con una semiesfera metálica, también conocida como nanotaza, genera luz de segundo armónico con una intensidad que aumenta conforme el ángulo entre el haz fundamental incidente y el eje de simetría de la nanotaza aumenta. La orientación de la nanopartícula también modifica la dirección de emisión de la luz de segundo armónico. Con eficiencias de conversión semejantes a aquellas de los cristales inorgánicos SHG, estas estructuras proveen de una alternativa prometedora para el diseño y la fabricación de materiales sintéticos y estables, con propiedades ópticas no lineales de segundo orden, que funcionen a longitudes de onda específicas.

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