《基於納米電路的納米結構探測器與納米雷射器》是依託北京師範大學，由石錦衛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於納米電路的納米結構探測器與納米雷射器
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：石錦衛
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
表面等離激元光子學的發展促進了納米電路理論的形成。然而，現有的納米電路理論只能很好地解釋一維情況，對於二維和三維的納米電路的研究依然是一個未決的話題，原因在於高維的納米電路中往往存在很強的局域場相互作用，這種作用使得各個方向上的分量不再獨立。本項目從理論和實驗兩方面去理解高維納米電路中局域場強相互作用，考慮對稱性對其局域場分布的影響，深入研究其物理基礎。在此基礎上，利用納米結構散射譜的三維投影，我們提出並驗證一種探測納米結構的方法，並將之用於對各種新型納米材料的無損測量。最後，我們設計一種簡易、廉價的有源納米電路，並最佳化設計，利用泵浦、發射波長的雙共振效應實現納米雷射器的激射。本項目的研究將促進納米電路理論的發展，拓展相關納米器件的潛在套用空間。
結題摘要
表面等離激元光子學的發展促進了納米電路理論的形成。本項目的研究將促進納米電路理論的發展，拓展相關納米器件的潛在套用空間。本項目的研究內容主要包括三個方面：1.實驗驗證表面等離激元多維光學納米電路理論；2. 利用表面等離激元探測納米結構的空間信息；3. 表面等離激元雷射器的實現。經過四年的努力，我們全部完成了這幾項內容，並有9篇文章相關的文章在國際頂級期刊上發表，2件國家發明專利獲得授權。主要結果及其科學意義如下：我們利用原子力顯微鏡實現了光學納米電路的任意組裝和排列，實驗結果、電路理論分析結果和模擬結果三者高度一致，證實了這種方法的可行性。有關文章發表在Nature Communications上面。在隨機雷射領域，我們研究了一種覆蓋全光譜的寬頻隨機雷射輸出的方法，有關工作發表在Advanced Optical Materials上面。我們還研究了通過級聯泵浦實現相干光輸出的方法；研究了利用表面等離激元自組裝體實現量子點螢光增強的方法，實現了RGB白光的整體增強，發表在Advanced Optical Materials上面。這些方法在顯示領域具有獨特的價值。在空間結構感測器方面，我們研究了利用散射譜M值方法探測金納米小球三聚體夾角的方法，這種方法為表面等離激元粒子在超分辨量角器的套用鋪平了道路，發表在Optica上。我們研究了利用單晶銀板的低損耗表面等離激元在二維半導體材料中實現級聯的激子能量轉移，將激子的名義擴散距離從不到1微米增加到超過40微米。這件工作對於半導體激子器件的研究具有重要價值，發表在Nature Communications上面。
