物理学院朱星
来源:税率网 发表于2019-07-29 07:36:39 编辑:谢楠
摘要: 外表等离激元光子学(Plasmonics)在现代光电器材的发展中起到日益增强的重要使用,可望用于进步电子器材的运算速度及战胜光子器材的规范瓶颈。外表等离

 

物理学院朱星

 

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外表等离激元光子学(Plasmonics)在现代光电器材的发展中起到日益增强的重要使用,可望用于进步电子器材的运算速度及战胜光子器材的规范瓶颈。外表等离激元(Surface Plasmons)是由资料系统费米面邻近电子跃迁所构成的特别电磁场行为,表现为金属、介质界面电子的团体振动,具有电磁场增强效应、热吸收效应等,可使用于传统纳米规范光电子器材,并有用增强其光电特性。

北京大学物理学院朱星-方哲宇课题组,依托人工微结构和介观物理国家要点试验室,从2006年起,系统研讨了外表等离激元在金属纳米结构中的聚集增强(ACS Nano 2019,4,75)、相位调制(Nano Lett 2019,11,893)、法诺共振(Nano Lett 2019,11,4475)等根本特性,并使用纳米光学天线和经典传输线理论,完成了外表等离激元增强波导(Nano Lett. 2019,11,1676),并为未来纳米光学回路的构建奠定了试验和理论基础。以上作业分别被Nature出书集团的NPG Asia Mater.,德国Nanowerk,国内科学网等学术、新闻媒体进行了特征引荐及报道。

最近方哲宇百人方案研讨员和朱星教授应世界闻名期刊《先进资料》约请,宣布了有关外表等离激元光子学研讨进展的总述文章(Plasmonics in Nanostructures, Advanced Materials, doi:10.1002/adma.201901203),对课题组和世界外表等离激元光子学的最新进展进行了回忆和评述。

2019年头,该课题组和美国、西班牙等研讨学者协作,共同研讨了石墨烯外表等离激元学( Graphene Plasmonics),是该学术范畴最早的研讨者之一,研讨内容包含使用金属纳米天线完成石墨烯增强光电勘探(Nano Lett. 2019, 12, 3808; Nature Comm. 2019, 4, 1643),及使用外表等离激元在衰减进程中发生的“热电子”完成对石墨烯的有用电掺杂进程(ACS Nano 2019, 6, 10222)。更为重要的是课题组还发现石墨烯作为一种半金属,其自身的载流子浓度也能激起局域外表等离激元共振,并可以经过外加门电压完成调控(ACS Nano 2019,7,2388 期刊封面),上述作业被Science、Nature Physics等学术期刊做要点评述,谈论学者以为课题组创始了“Graphene Plasmonics”这个新的研讨范畴,相关作业一起也被美国C E News、德国Nanowerk,国内科学网等新闻媒体进行报道,一年内引证及谈论已近百次。

外表等离激元除了有散射增强效应之外,还有很重要的热吸收效应,在生物传感、药物运送、癌细胞杀灭、细菌消毒、废水蒸馏等方面已有许多的使用。近期,课题组初次结合使用暗场显微术和拉曼显微术,研讨了直径为100nm的单个金属球的外表温度,以及在水环境中发生纳米气泡并终究构成蒸汽的进程(Nano Lett. 2019, 13, 1736),该研讨对外表等离激元高温杀毒有直接的指导意义,为未来该研讨方向确认了根本试验参数和规范。该作业宣布后即被IOP出书集团的Nanotechweb网站做要点评述和引荐。

这些研讨作业得到了人工微结构和介观物理国家要点试验室、国家严重科学研讨方案和国家自然科学基金的赞助。

修改:素馨

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