?
Quantum engineering of the radiative properties of a nanoscale mesoscopic system
Несмотря на недавние достижения в квантовых технологиях, остается нерешённой проблема управления свойствами излучения света квантовых излучателей, используемых в многочисленных приложениях: большая спектральная ширина, низкая интенсивность, мерцание, фотодеградация, биосовместимость и т. д. В этой работе мы представляем теоретическое и экспериментальное исследование квантовых источников света – мезоскопических систем, состоящих из флуоресцентных молекул в тонком слое полидофамина, связанных с металлическими или диэлектрическими наночастицами. Полидофамины обладают многими привлекательными адгезивными и оптическими свойствами, которые обещают их использование в качестве принимающей среды для молекул красителей. Однако многочисленные попытки включить флуоресцентные молекулы в полидофамины потерпели неудачу, поскольку было показано, что полидофамин является очень эффективным гасителем флуоресценции посредством резонансного переноса энергии Фёрстера и/или фотоиндуцированного переноса электронов. Используя систему в качестве примера, мы демонстрируем новое понимание взаимодействия между молекулами и электромагнитными полями, тщательно формируя ее энергетические уровни посредством сильной связи молекул с металлическими наночастицами материя-волна. Мы показываем, что сильная связь эффективно подавляет тушение флуоресцентных молекул в полидофамине, открывая новые возможности для визуализации.