等离激元传感器品质因数的普适标度关系

我们证明了通过局域表面等离激元共振的衍射耦合，可使等离激元纳米粒子传感器的品质因数（FoM）提高1个数量级以上。纳米粒子阵列中的耦合会导致具有窄线宽的 Fano 共振（被称为表面晶格共振），其非常适用于对周围环境折射率微小变化的灵敏检测。我们重点研究了对体相折射率的灵敏度，并发现传感器 FoM 仅与表面晶格共振和掠射至阵列表面的衍射级之间的频率差成标度关系。这一结果可推广至其他具有耦合共振的系统，从而能够以前所未有的精度在宽光谱范围内设计具有高 FoM 的等离激元传感器。