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2D surface optical lattice formed by plasmon polaritons with application to nanometer-scale molecular deposition

机译：等离子体激元极化子形成的二维表面光学晶格及其在纳米级分子沉积中的应用

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Surface plasmon polaritons, due to their tight spatial confinement and high local intensity, hold great promises in nanofabrication which is beyond the diffraction limit of conventional lithography. Here, we demonstrate theoretically the 2D surface optical lattices based on the surface plasmon polariton interference field, and the potential application to nanometer-scale molecular deposition. We present the different topologies of lattices generated by simple configurations on the substrate. By explicit theoretical derivations, we explain their formation and characteristics including field distribution, periodicity and phase dependence. We conclude that the topologies can not only possess a high stability, but also be dynamically manipulated via changing the polarization of the excitation laser. Nanometer-scale molecular deposition is simulated with these 2D lattices and discussed for improving the deposition resolution. The periodic lattice point with a width resolution of 33.2 nm can be obtained when the fullerene molecular beam is well-collimated. Our study can offer a superior alternative method to fabricate the spatially complicated 2D nanostructures, with the deposition array pitch serving as a reference standard for accurate and traceable metrology of the SI length standard.
机译：由于表面等离激元极化子具有严格的空间限制和较高的局部强度，因此在纳米加工中具有广阔的前景，这已超出了传统光刻的衍射极限。在这里，我们从理论上证明了基于表面等离振子极化场的2D表面光学晶格，以及在纳米级分子沉积中的潜在应用。我们介绍了由在基板上的简单配置生成的晶格的不同拓扑。通过明确的理论推导，我们解释了它们的形成和特征，包括场分布，周期性和相位依赖性。我们得出的结论是，拓扑不仅可以具有很高的稳定性，而且可以通过更改激发激光器的偏振来动态地对其进行操作。使用这些二维晶格模拟了纳米级分子沉积，并讨论了如何提高沉积分辨率。当富勒烯分子束被很好地准直时，可以获得33.2 widthnm宽度分辨率的周期性晶格点。我们的研究可以提供一种更好的替代方法来制造空间复杂的2D纳米结构，以沉积阵列间距作为SI长度标准的准确和可追溯计量的参考标准。

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