Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik
Q 7: Quanteneffekte II
Q 7.2: Vortrag
Dienstag, 4. April 2000, 14:30–14:45, HS XI
Spontane Emission in nanoskopischen Dielektrika — •Hannes Schniepp, Hans-Martin Ludwig, J. Mlynek und Vahid Sandoghdar — Universität Konstanz/Optikzentrum Konstanz, Fachbereich Physik, Fach M696, 78457 Konstanz
Größenordnung der Lichtwellenlänge hängt die elektromagnetische Modenstruktur und damit auch die Lebensdauer eines darin sitzenden Emitters empfindlich von Geometrie und Größe des Mediums ab. Interessant ist insbesondere der Übergang zu den Grenzfällen „Bulk“ einerseits bzw. Dielektrika, die klein gegen die Wellenlänge sind, andererseits.
Bei dem hier vorgestellten Experiment wurden an einzelnen, mit Eu3+-Ionen dotierten, sphärischen Polymer-Kolloiden Lebensdauermessungen als Funktion deren Durchmessers durchgeführt. Dazu wurde eine ausgedünnte Verteilung einzelner Kolloide auf einem Glassubstrat erzeugt, die mit einem kombinierten Fluoreszenz-Konfokal-/Kraftmikroskop abgebildet wurde. Topografiemessungen mit dem Kraftmikroskop bestätigen dabei, dass es sich um Einzelteilchen handelt.
Der untersuchte Größenbereich der Teilchen erstreckt sich von 38nm bis 2µm, wobei sich eine starke Abhängigkeit der Lebensdauer von der Teilchengröße zeigt. Diese Größenabhängigkeit verschwindet, sobald eine Flüssigkeit auf die Probe gebracht wird, die denselben Brechungsindex wie die Kolloide hat, was die Herkunft des Effekts bestätigt. Die Ergebnisse werden anhand von theoretischen Modellen diskutiert, die eine analytische Lösung des Problems eines strahlenden Dipols innerhalb einer dielektrischen Sphäre beliebiger Größe beinhalten.