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西安交大科研人员揭示表面等离激元新耦合模式

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表面等离激元纳米光学是研究光-物质相互作用的分支学科,可以用来开发纳米结构对光的捕获、限域、集中、增强等独特的光学现象。纳米结构对光的集中可以提高电磁场的增强效应,借此效应,人们可以开发近场光学显微镜、增强光谱技术、等离激元电路、纳米激光器等多种应用。目前,人们主要借助‘纳米间隙’和‘避雷针效应’来提高对电磁场的增强,而有关纳米孔对电磁场的影响尚待深入研究。 

近日,西安交大电信学院方吉祥课题组与浙江大学范杰教授课题组合作,利用范杰教授课题组开发的SiO2多孔模板,通过纳米铸造技术制备了高质量的银纳米粒子超晶体结构。利用腐蚀工艺及原位表面增强拉曼光谱测试,研究了‘纳米孔-纳米间隙’耦合电磁场模式的形成及演变过程。研究表明:等离激元成键偶极模式的破坏及反键模式的产生形成了杂化的电荷回路,从而贡献了附加的电磁场的耦合,所形成的‘纳米孔-纳米间隙’电磁场耦合模式导致了近10倍的电磁场增强效应。该方法为基于纳米孔技术的纳米光学多种应用开辟了一种新途径。 

相关研究成果“Real-Time Probing Nanopore-in-Nanogap Plasmonic Coupling Effect on Silver Supercrystals with Surface-Enhanced Raman Spectroscopy”于11月3日发表在国际著名期刊Advanced Functional Materials上(2015年影响因子为11.382)。西安交通大学大学电信学院为论文的第一作者和通讯作者单位。

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201603233/full

该研究得到了国家自然科学基金,西安交通大学交叉项目及陕西省青年科技新星等项目的资助。

2016-11-08
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