Diese Arbeit zeigt, dass elliptische Nanolöcher auf einem ausgedehnten Goldfilm eine einfache, aber effektive achirale Plattform für chiroptische Analysen auf der Grundlage von linear polarisiertem Licht sind. Ein gut gestaltetes elliptisches Nanoloch kann gleichzeitig ein chirales Nahfeld für die chiroptische Analyse erzeugen und als nano-optische Falle zum Einfangen von dielektrischen und plasmonischen Nanokugeln dienen. Die Abbildung zeigt zwei unterschiedliche optische Potentiale (Uxy) desselben elliptischen Lochs bei Beleuchtung mit verschiedenen linearen Polarisationen. Die optische Kraft (Fx und Fy), die in der Ebene auf ein Polystyrol-Nanopartikel ausgeübt wird, kann das Partikel je nach seiner Chiralität (κ) einfangen oder abstoßen. Dies macht die Plattform zu einer leistungsfähigen Plattform für enantioselektives optisches Fallenstellen. Bei Verwendung dieser achiralen Plattform mit linear polarisierter Beleuchtung können falsche chiroptische Signale aufgrund von Nanostrukturen eliminiert werden. Darüber hinaus wird die Kompatibilität der Plattform mit typischen optischen Mikroskopen erheblich verbessert, da die Probleme, die durch die Verzerrung von zirkular polarisiertem Licht durch die Optik eines Mikroskops entstehen, vermieden werden. Die Plattform eignet sich ideal für empfindliche chiroptische Analysen in Kombination mit einer auf Nanopartikeln basierenden Festkörperextraktion und Vorkonzentration, was die chemische Selektivität und Empfindlichkeit weiter erhöht.

Im Bild oben:
Plasmonische optische Falle durch elliptische Nanolöcher. (a) Schematische Darstellung des elliptischen Nanolochs auf dem Goldfilm. (b, c) Konturkarten des Einfangpotenzials der optischen Kraft in der Ebene (𝐹𝑥 und 𝐹𝑦), die auf eine chirale PS-Nanosphäre (Durchmesser = 20 nm) ausgeübt wird. Der Chiralitätsparameter κ beträgt ±1. Die roten und blauen Spuren auf den x-z- und y-z-Projektionsebenen sind das durch die Ebenen y = 0 und x = 0 geschnittene Querschnittspotenzial. Die schwarzen gestrichelten Linien auf den x-y-Projektionsebenen markieren die Grenzen des elliptischen Nanolochs. Die Berechnungen wurden für eine in die Apertur eingespeiste Leistung von 1 W durchgeführt.

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