- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
非晶有机薄膜极化激元激光器的温度依赖性
摘要： 自首次观测以来，有机薄膜中的极化激元激光阈值异常偏高——鉴于玻色-爱因斯坦凝聚本应在极低泵浦功率下发生。本研究采用垂直光学微腔结构，探究了非晶态有机薄膜2,7-双[9,9-二(4-甲基苯基)-芴-2-基]-9,9-二(4-甲基苯基)芴的极化激元激光器温度依赖性。当温度低于45K时观测到激光阈值升高，而温度升至室温过程中阈值保持不变。与之形成对比的是，腔极化激元的能量色散特性与温度无关。低温条件下，极化激元色散曲线下方会出现能量弛豫瓶颈现象。该瓶颈被证实是导致阈值随温度降低异常升高的原因。随着泵浦功率增加，在激光发射起始前可观察到放大自发辐射（ASE）。我们还研究了纯有机薄膜的光致发光随温度的变化规律，以阐明激子极化激元色散中瓶颈效应的起源。
关键词： 激子、极化激元激光、光-物质相互作用、腔体、强耦合
更新于2025-09-23 15:19:57
-
罗丹明6G染料的第一和第二激发态与法布里-珀罗腔的耦合
摘要： 研究了高浓度R6G分子宏观集合体与不同尺寸的铝和银法布里-珀罗腔的耦合，其中腔内一个或两个驻波模式与染料分子的吸收跃迁共振。(i) 发现腔体与单个分子本征态（S0→S1跃迁）的强耦合不会扰动其他分子态的能量。(ii) S0→S2吸收跃迁太弱，无法与共振腔（"λ"驻波模式）发生强耦合。但共振腔会导致S0→S2激发带蓝移。(iii) 理论预测并实验观察到：当腔共振（"λ"驻波模式）与银材料的束缚电子跃迁及"ε等于零"跃迁等材料共振发生强耦合时，色散曲线会出现分裂。
关键词： 光谱学、法布里-珀罗腔、能级分裂、激发态、光谱位移、罗丹明6G染料、强耦合
更新于2025-09-23 01:07:37
-
在层状金属有机框架单晶微板中实现多模激子极化子的经济有效方法
摘要： 我们报道了在二维（2D）层状金属有机框架（MOF）单晶微板中观察到的多模激子-极化激元现象。该材料可通过简便的溶剂热法合成，从而消除了构建极化激元腔通常所需的全部工艺复杂性。通过实验与理论建模相结合，我们发现这些激子-极化激元在室温下形成——源于微板两个平行表面固有产生的法布里-珀罗腔模式，与MOF中染料分子连接体二维层提供的弗伦克尔激子之间的强耦合效应。此类MOF合成过程中对染料连接体的灵活理性选择，使得可见光及近红外（NIR）波段工作的固态微型激子-极化激元器件能够实现大规模低成本生产。本研究开创性地将MOF引入作为一类新型潜在材料，为以经济高效的方式探索极化激元相关量子现象提供了新途径。
关键词： 强耦合、激子极化激元、多模耦合、金属有机框架、角分辨反射率、罗丹明B
更新于2025-09-23 12:12:21
-
通过耦合量子发射体的三角形纳米孔周期性阵列实现等离激元增强的二次谐波产生
摘要： 采用实验可实现参数的三角形纳米孔周期阵列在线性和非线性区域的特性被研究。通过基于非线性流体动力学Drude模型的全矢量三维方法（该模型描述金属与麦克斯韦方程及分子发射体的布洛赫方程耦合），我们分析了线性透射、反射和非线性功率谱。严格数值计算展示了三角形孔阵列产生的二次和三次谐波现象。研究表明传导电子的库仑相互作用与对流项对金属非线性响应具有同等贡献。当系统在局域表面等离子体共振频率泵浦时，二次谐波过程的能量转换效率达到最高。当分子发射体置于孔阵列表面时，二次谐波信号呈现三个峰位，分别对应局域表面等离子体模式的二次谐波以及上下极化激元态。
关键词： 强耦合、二次谐波产生、流体动力学德鲁德模型、等离子体激元学、非线性光学
更新于2025-09-19 17:13:59
-
在外加倾斜磁场存在的情况下，两个量子点与微腔的强耦合
摘要： 在Tavis-Cummings模型中引入外磁场B后，我们能够考虑每个量子点中的四种激子态——两种亮态和两种暗态。通过向腔体施加连续非相干泵浦，我们探究了作为磁场函数时的占据态与发射条件。研究发现：尽管暗激子在光学上不活跃，但由于光-物质强耦合效应以及磁场介导的亮/暗激子态相互作用，这些暗激子仍会显现微弱发射痕迹。进一步地，当调节某个量子点与腔体共振时，我们报告了一组参数条件——该条件能改变不同量子点间激子态的共振关系，即利用磁场作为控制参数来选择哪个激子态及哪个量子点将与腔体产生主要耦合。
关键词： 强耦合、磁场、量子点、激子态、微腔
更新于2025-09-19 17:13:59
-
强界面耦合的二维-二维TiO?/g-C?N?异质结构用于增强可见光诱导的合成与转化
摘要： 基于二维（2D）纳米片的纳米复合材料因其组成相的独特电子和光学特性以及异质结的协同效应而备受关注。本研究通过原位生长超薄2D-TiO?于分散的g-C?N?纳米片上，制备了界面耦合的TiO?/g-C?N?二维-二维异质结构。与机械混合产生的弱键合2D-TiO?/g-C?N?异质结构不同，这种强耦合的2D-2D TiO?/g-C?N?因层间强电荷转移而具有独特的电子结构和化学状态（经实验与理论分析证实）。研究观察到显著的可见光响应增强，显示出其在可见光诱导光合成与光催化方面的巨大潜力。在可见光照射下的苄胺偶联反应中，该材料实现了80%的产率，显著优于单独采用2D-TiO?或g-C?N?结构时约30%的产率。光催化活性的提升可归因于强耦合2D-2D异质结界面处光生电子的充分分离。
关键词： 二维异质结构，二维纳米片，强耦合，光催化
更新于2025-09-19 17:13:59
-
混合等离子体超表面
摘要： 基于分布式金属纳米结构集合体的等离子体超表面能够在纳米尺度上吸收、散射并调控光。通过与其他材料复合形成混合等离子体超表面，为研究开辟了新方向并催生出创新应用。本观点文章重点介绍了这一活跃研究领域的最新进展，特别关注包含有机材料的混合等离子体超表面，以及与可切换表面、光热转换和基于强耦合的杂化光物质态相关的概念。
关键词： 强耦合、混合等离子体超表面、有机材料、光热转换、可切换表面
更新于2025-09-16 10:30:52
-
采用"草图-剥离"技术制备的强耦合高质量等离子体二聚体天线
摘要： 采用氦离子束与镓离子束复合铣削技术，结合快速可靠的"草图-剥离"工艺，成功制备出具有优异品质因数且间隙距离小于6纳米的金纳米棒二聚体天线。通过偏振分辨线性暗场显微光谱对孤立二聚体天线的测试，证实了"草图-剥离"工艺相比传统离子束铣削技术具有更高的制备质量。研究表明两种工艺均能实现天线臂间的强耦合效应——"草图-剥离"工艺制备的天线品质因数超过14（接近理论极限），而传统工艺仅能达到6。有限时域差分法模拟光-二聚体天线相互作用的结果验证了等离子体二聚体天线强耦合特性的实验结论。该制备技术可实现具有个位数纳米级铣削精度的大规模等离子体/介质纳米结构阵列及超表面的快速制备。
关键词： 氦离子束光刻、近场增强、强耦合、等离子体纳米结构、草图剥离法、品质因数、单粒子暗场光谱学
更新于2025-09-16 10:30:52
-
基于强耦合单层WS?与光子晶体的混合器件超快响应：光诱导库仑屏蔽效应
摘要： 过渡金属二硫化物（TMDs）与光学腔之间的量子相互作用正迅速成为一个引人注目的研究课题，因为这些相互作用是众多光学现象的基础。在此，我们制备了一种简单器件，其中光子晶体（PhC）薄板与单层二硫化钨（WS2）之间发生了相干强耦合相互作用。我们采用稳态角分辨光谱和瞬态吸收显微镜（TAM）来探究该器件的耦合行为。具体而言，在混合器件中观察到了反交叉色散，表明存在40.2 meV的拉比分裂。在这种极化激元器件的近共振激发瞬态吸收（TA）光谱中，出现了一个新形成的光谱特征，随后被证实是上混合激子-极化激元态的特征。此外，通过仔细分析裸WS2和WS2-PhC极化激元器件在非共振和近共振激发下的超快响应，发现非平衡热衰减会在单层WS2中引起库仑屏蔽，这对激子-极化激元的形成有重大影响。本研究成果不仅能增进对强光-物质耦合区域光物理学的当前理解，还能为定制基于TMD的相干器件的发展奠定基础。
关键词： 强耦合、过渡金属二硫化物、光子晶体、拉比分裂、瞬态吸收显微镜、库仑屏蔽
更新于2025-09-16 10:30:52
-
[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎(2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 太赫兹光子晶体腔中等离子体超材料与光子的超强耦合
摘要： 强耦合区间的光-物质相互作用对基础量子光学及其应用具有重要意义。本研究报道了太赫兹频段光子晶体腔中超材料"准粒子"与光子之间新型的强相互作用现象。实测拉比劈裂显示其与超材料单元密度呈平方根依赖关系——即使这些单元来自两个空间分离的平面超材料阵列，这表明存在非局域性的集体强相互作用。该发现不仅有助于研究基础强耦合现象，还可应用于超低阈值太赫兹极化激元激光器、电压控制调制器与频率滤波器，以及超高灵敏度化学与生物传感等领域。
关键词： 强耦合、光-物质相互作用、超材料、非局域集体强相互作用、太赫兹、拉比分裂、光子晶体腔
更新于2025-09-12 10:27:22