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Autor: Dr.Wilfried Sigle, StEM, Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme “Toroidal Plasmonic Eigenmodes in Oligomer Nanocavities for the Visible” B. Ögüt, N. Talebi, R. Vogelgesang, W. Sigle, and PA van Aken Max Planck Institute for Intelligent Systems, Stuttgart Center for Electron Microscopy, Heisenbergstr. 3, 70569 Stuttgart, Germany
Nano Letters 12 (2012) 5239-5244; DOI.org/10.1021/nl302418n Publication Date (Web): August 30, 2012 © 2012 American Chemical Society
Das Manuskript hat den Preis der European Microscopy Society (EMS) für herausragende Arbeiten im Jahr 2012 erhalten, da es den ersten experimentellen Nachweis einer toroidalen Resonanz im sichtbaren Wellenlängenbereich beschreibt. Zur Detektion und Analyse der elektromagnetischen Felder wurden energiegefilterte Transmissionselektronenmikroskopie (EFTEM) mit einer Ortsauflösung im Nanometerbereich und 3-dimensionale FDTD-Rechnungen kombiniert. Die gefundenen toroidalen Moden besitzen kein elektromagnetisches Fernfeld und sind deshalb stark im Bereich der Anregung lokalisiert. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, diese besonders „dunklen“ optischen Moden mit konventionellen optischen Mikroskopie-Techniken aufzuspüren. Das vielfältige Vorkommen toroidaler Strukturen in der Natur ist für Nicht-Experten visuell äußerst reizvoll. Aber auch für Anwendungen sowie für die Grundlagenforschung ist es von Bedeutung dass solche Strukturen nun sichtbar gemacht werden können. Zum Beispiel sind toroidale Holraumresonatoren mit hoher Güte denkbar, die zur Untersuchung von Quantenphänomenen genutzt werden können, beispielsweise beim Purcell-Effekt. Bei der Entwicklung sogenannter Metamaterialien können toroidale (meta-)magnetische Ordnung, multiferroische und Spin-Effekte nachgeahmt werden. Dies wiederum könnte bei der Entwicklung von Computerspeichern und optischen Transformationselementen wichtig sein.
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