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沉积角度对等离子体金纳米锥和纳米盘制备的影响
摘要： 金属纳米锥能够呈现多种强等离子体共振现象，这些共振与强烈且易于调控的电磁热点相关联。因此它们可用于增强光-物质相互作用，或在实现特定位置传感的同时分离部分非特异性传感信号贡献。纳米锥及类似三维结构通常利用金属薄膜蒸发至圆形纳米孔过程中产生的自遮蔽效应进行制备。但文献中目前缺乏对成功沉积过程及其关键细节的完整描述。本文详细展示了采用电子束光刻与金电子束蒸发技术制备有序金纳米锥阵列的工艺过程。研究表明，沉积过程中基底在样品台上的横向位置会影响纳米结构的对称性——离轴沉积或样品倾斜会导致非对称结构形成。当沉积膜足够厚或纳米孔足够窄时，入口孔道会被堵塞并形成尖端锐利的纳米锥；反之，在薄膜较薄或纳米孔较宽的情况下则会产生平顶截头锥体。这些发现既有助于明确此类非平面纳米结构晶圆级阵列制备的固有局限，同时也为互连纳米锥等更复杂结构（如电寻址芯片）的新型制备方案提供了思路。
关键词： 等离子体光学、光学天线、纳米圆盘、纳米锥、电子束蒸发、电子束光刻
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用表面等离子体激元定制分子的光学吸收特性
摘要： 理解光与基底上物理吸附分子的相互作用是光子学中的一个基本问题，在生物传感、光伏、光催化、等离子体激元和纳米技术领域具有应用价值。然而，由于缺乏既能稳健描述分子吸收又能高效计算基底屏蔽效应的方法，在计算机上设计新型功能材料受到严重阻碍。我们采用混合G0[W0+?W]-BSE方法，通过准粒子G0W0能级和求解Bethe-Salpeter方程(BSE)时引入基底的屏蔽效应?W来处理该问题。研究表明，该方法能高效精确地描述金属基底上物理吸附分子的吸收光谱，从而通过改变表面等离激元能量调控分子吸收特性。具体而言，我们探究了苯(C6H6)、并四苯(C30H16)和富勒烯(C60)三种典型π共轭分子的光学吸收谱如何随金属基底的维格纳-塞茨半径rs变化。为深入理解光-分子/基底相互作用，我们还研究了亮激子的电子-空穴密度及其与红外活性振动模式的耦合。结果表明：(1)苯的E12u亮激子（7.0eV）能量对rs变化不敏感，可能适用于光催化脱氢和聚合反应；(2)并四苯的B3u亮激子（2.3eV）与表面等离激元杂化，可调控激子能量并实现类表面等离激元激子的光学激活；(3)富勒烯的π-π*亮激子（6.4eV）和暗激子（6.8eV）与表面等离激元杂化后，通过基底对称性破缺同时激活类表面等离激元激子和暗四极模式。本研究展示了如何通过准确描述界面光-分子/基底相互作用，实现技术相关现象的预测、设计和优化。
关键词： 等离子体光学、光吸收、π共轭分子、富勒烯、激子、混合材料、苯、表面等离子体学、磁性、红外活性振动模式、维格纳-赛茨半径、光学、并四苯
更新于2025-09-16 10:30:52
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高强度激光背景下的等离子体光学
摘要： 等离子体的应用为克服传统固态光学材料低损伤阈值的限制提供了途径——这正是产生和操控高强度高能激光脉冲时面临的主要难题。通过参量过程的三波耦合方程，等离子体能够直接放大或改变超短激光脉冲的特性。其中布里渊散射的强耦合机制（sc-SBS）尤为引人关注：本文将展示该领域的最新研究进展，包括三波耦合方程时空演化中全局相位的作用——该相位能描述耦合动力学过程及从初始增长到所谓自相似态的各个放大阶段。对相位演化的理解使得通过脉冲间相位关系控制能量转移方向成为可能。本文还提出了一种利用该耦合机制将等离子体作为波片的方案。
关键词： 布里渊散射、波片、高强度激光、等离子体光学、激光与等离子体相互作用
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 石墨烯异质结构中的非线性增强效应
摘要： 非线性纳米等离子体学能够实现对光的精确控制与调控。石墨烯可维持电调谐且寿命较长的等离子体激元。通过结合这两种平台，我们在石墨烯异质结构中观测到三倍频信号强度提升了102倍。
关键词： 非线性光学、等离子体光学、量子光学
更新于2025-09-11 14:15:04