利用表面等離激元Fano共振調製磁光效應的關鍵技術研究

《利用表面等離激元Fano共振調製磁光效應的關鍵技術研究》是依託深圳大學，由王瓊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：利用表面等離激元Fano共振調製磁光效應的關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王瓊
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

近年來，隨著表面等離激元這個熱門研究領域逐漸滲透到磁光研究中，它毫無疑問地為現代磁光技術帶來了巨大的發展動力和套用前景。然而，目前大家關注的重點主要集中在提高磁光強度方面，而對磁光效應的變化敏感度問題甚為忽視，這將在一定程度上限制其套用範圍和技術發展。本項目正是針對此問題，在利用金屬表面等離激元的基礎上，將具有變化強烈、反應靈敏特性的Fano共振套用於調控磁光效應，探索兼具高強度、高變化敏感性質的磁光器件，並進行實驗製備和測試分析工作。項目的主要研究包括：提出貴金屬-磁材料的複合單元並將其構建周期陣列，探討如何利用表面等離激元的局域效應對磁光回響進行直接、高效作用的調製模式；對上述周期陣列的局部和整體引入雙重非對稱模式，探討如何將表面等離激元Fano共振套用在磁光調控技術上。本項目為有效調製磁光效應提供技術支持，也為磁光器件在探測、感測方面的套用提供重要的參考價值。

結題摘要

本項目將譜線特性具有變化強烈、反應靈敏的Fano共振套用於金屬表面等離激元效應、磁光效應等方面，探討如何實現探測具有高靈敏度的金屬微納器件、高傳輸非互易性的磁光器件。具體研究內容分為以下三個方面：①研究金屬表面等離激元Fano共振感測器件，一是在圓形金屬圓腔中對腔芯引入對稱破缺，實現對Fano共振的波長和線形進行靈活調節；二種是研究利用金屬圓腔和矩形腔之間耦合效應形成的Fano共振，通過調節腔耦合效應實現Fano共振的獨立調控、線性調節問題；三是研究一種新型扇形耦合腔納米結構，在較寬光譜範圍內獲得平均間隔約為30nm的十個共振模式，為超密集多重濾波器件提供參考。②研究基於磁光效應的光子晶體器件，一是利用鐵氧體材料和電漿材料耦合，實現具有TM和TE雙偏振的環行器，兩種偏振情況的插損均小於0.15 dB，隔離度均大於20 dB；二是在二維正方晶格光子晶體中提出星形鐵氧體柱的具有低損耗寬頻環行器，研究中心磁光微腔與相應波導的耦合調製。③研究利用金屬表面等離激元Fano共振獲得可調型反射濾波器、高傳輸的磁光效應。本項目基本按照項目預期計畫和目標實施，研究成果給金屬表面等離激元效應、磁光效應、Fano共振技術等方面交叉套用帶來新思路和新前景，在感測、探測技術領域具有重要的套用價值。