金属纳米结构中的表面等离激元光学(Plasmonics)是目前纳光子学领域的研究热点之一,表面等离激元的众多奇特性质,使得它在许多领域,包括光学增强效应(SERS、表面增强光学非线性、荧光增强)、负折射材料和突破光的衍射极限的超级透镜(Superlens)、光学增透、光波导等等,显示出极大的潜在应用前景。本申请项目以化学合成制备的Ag纳米环和Ag纳米线为主要研究对象,结合其他金属纳米结构,在实验上研究其中表面等离激元光学性质。化学合成制备的金属纳米结构具备优异的晶体结构和表面,具有较小的表面等离激元传输损耗,本项目结合光激发和表面等离激元-激子耦合激发方式,研究Ag纳米环和Ag纳米线中表面等离激元的激发、传输、耦合和发射性质,通过比较分析,揭示Ag纳米环中表面等离激元传输的独特性质和Ag纳米环形腔的特点。我们在前期已经开展了一些初步研究工作,为进一步的研究和本项目的开展奠定了基础。
surface plasmon;metal nanostructures;semiconductor nanomaterials;plasmon-exciton interaction;
金属纳米结构中自由电子集体振荡引起的表面等离激元共振,带来很多独特的光学性质,比如极大的光吸收和光散射截面,极大的局域电场增强等,可以增强光与物质的相互作用。本项目以金属纳米环、纳米线和纳米棒等一维金属纳米结构为研究对象,同时也包括零维和二维金属纳米结构,研究了可控化学制备的方法及其等离激元光学性质。研究了半导体和金属-半导体异质纳米结构的制备方法,揭示其中等离激元-激子相互作用,实现等离激元对光吸收、光散射、荧光、光学非线性、拉曼等光学过程的调控作用。