플라즈모닉 나노입자의 전자기장 공간 분포를 특성화하는 일은 광전자공학 및 촉매 응용을 위한 강한 빛-물질 상호작용을 활용하는 데 필수적이다. 그러나 높은 공간 분해능으로 3차원에서 근접장을 관찰하는 일은 여전히 어렵다. 복잡한 형상을 갖는 나노입자의 플라즈모닉 장을 효율적으로 3차원(3D) 나노스케일로 매핑하기 위해, 본 연구에서는 자동인코더가 내장된 전자 에너지 손실 분광법(EELS) 단층촬영을 구축하였다. 광학적 비대칭 계수가 높은 나노입자인 432 대칭 키랄 금 나노입자를 분석하여, 그 기하학적 특징과 이국적인 광학적 특성의 연관성을 규명하였다. 딥러닝 기반 특징 추출 방법은 복수의 플라즈몬 신호가 서로 혼재된 나노입자의 EEL 스펙트럼에서 서로 다른 에너지의 플라즈몬을 구별해냈으며, 이는 EELS 단층촬영을 통해 각 플라즈모닉 장을 별도로 허용 가능한 3D 시각화하기 위한 핵심 요소였다. 이러한 방법론을 통해 원거리장 원편광이색성(circular dichroism)을 유도하는 플라즈몬의 전기장을 3D로 관찰하였다. 수치 계산에서 예측된 바와 같이, 키로옵티컬 특성과 연관된 장은 입자의 소용돌이치는 가장자리(swirling edges)를 따라 강하게 나타났다. 본 연구는 플라즈모닉 장을 직접 3D로 관찰함으로써 구조적 키랄리티와 광학적 키랄리티 간의 상관관계에 대한 통찰을 제공한다. 또한 EELS 단층촬영에 자동인코더를 구현하는 전략은 유전체의 광학적 특성 및 화학적 상태를 포함한 다른 특징들의 유능한 3D 분석을 달성하도록 일반화될 수 있다.

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