《低維金屬-半導體耦合納米結構中的光學性質研究》是依託北京郵電大學，由閻結昀擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低維金屬-半導體耦合納米結構中的光學性質研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：閻結昀
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
套用金屬表面等離激元振盪於未來的通訊和信息處理是以對其的產生、控制、轉化等的深入研究為基礎的；而金屬與半導體的集成使得表面等離激元振盪與半導體納米結構中的激子、聲子等元激發的相互作用研究成為必需。本課題以基於金屬的納米微結構和半導體量子點或量子線等形成的複合結構為主要研究對象，展開對金屬-半導體納米複合結構的光學性質研究。主要研究內容為不同子結構的耦合機制以及由此帶來的光學性質的改變，重點揭示耦合作用所產生的新的光學性質以及這些新的光學特性對組份尺寸、耦合距離、介電環境、外加場強等的依賴關係。主要研究目標是：以現有的實驗結果為指導，建立對有金屬納米結構參與的耦合體系（特別是量子點與量子線的耦合體系）的合理物理模型，解析求解與數值計算相結合，正確解釋已有實驗結果，並期望發現新的光學效應，實現源頭創新，為耦合納米結構在光探測、光感測等器件方面的套用提供理論依據和設計方案。
結題摘要
在青年基金（No. 11004015）的資助下，我們研究了低維金屬-半導體耦合納米結構的光學性質。研究成果主要包括兩個內容：一是金屬介電多層膜波導中的表面等離激元傳輸特性。我們第一次設計了與傳統光纖波導相對應的表面等離激元纖波導，給出了理論模型，並在引入非線性後找到表面等離激元光孤子。二是研究了由金屬、絕緣體、半導體同心構成的納米線中激子與等離激元相互作用。我們的工作將激子-等離激元的相互作用拓展到非零維激子參與的體系；我們對激子採用電子空穴對表象中的波函式描述；將等離激元的影響通過自洽的方式引入到激子的感受勢中。在這一理論模型下，我們求得了激子的線性吸收譜並發現很強的激子紅移；同時分析了激子吸收譜改變的物理機制，並討論了結構參數對激子吸收譜的影響。申請者以第一作者在Phys. Rev. B和Optics Express上發表文章3篇。
