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首页>> news>> 2024年09月组内文献阅读汇报



**文献标题**:Tunable Single-Photon Emission with Wafer-Scale Plasmonic Array


1. 研究背景 hBN的稳定SPE在室温下证明具有高量子效率和高Debye−Waller因子,为了实现可控的SPE亮度和寿命,最好的途径之一是使表面等离子体共振态与hBN缺陷水平耦合在一起,对于具有高场增强的传统等离子体纳米结构,通常会出现较大的光学损耗。 研究动机: 为了较少损耗并改善对等离子体结构尺寸的控制,作者对100nm以下的单元结构和尺寸进行精确控制,同时保证其单晶的质量,从而有效的增强hBN发射体的ZPL状态。

2. 研究内容 为了有效增强单晶的填充,开发了瞬态电压电泳沉积(EPD)反应纳米金属在设计的图案中没有聚集,这使得确保了这些单光子发射器的可调谐性能的制造阵列。hBN发射极阵列的SPE强度提高了500%,辐射量子效率高达20%,饱和计数率超过4.5×10-6计数/s,

3. 创新点 创新点一在于单晶特性显著增强了局域电场,降低了耦合发射体的非辐射散射 创新点二在于能够对于等离子体结构尺寸进行比较精确的控制,且具有良好的空间分布

4. 总结和收获 这篇文章通过集成晶圆级等离子体阵列,展示了室温下hBN中可调谐的量子发射极阵列。用等离子体阵列实现的发射强度、量子效率、饱和计数率等结果表明,集成的hBN等离子体阵列是一个很有前途的可扩展和可控的室温SPE光子学平台。



**文献来源**: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c05155 Nano Lett. 2024, 24, 3395−3403; **作者**:Chun-An Chen,Po-Han Chen,Yu-Xiang Zheng,Chiao-Han Chen, Mong-Kai Hsu, Kai-Chieh Hsu,Ying-Yu Lai, Chih-Sung Chuu, Hui Deng, and Yi-Hsien Lee*



报告人:曹世伟


**文献标题**: Dielectric metasurface evolution from bulk to monolayer by strong coupling of quasi-BICs for second harmonic boosting


#### 1. 研究背景 - 二维材料由于其超薄的特性,可用于未来非线性片上集成光学元件。一般来说,由于与光的相互作用距离短,非线性光学响应本质上很弱。近年来,研究人员利用介质超表面的准连续域束缚态(q-BIC)实现显著的光学近场增强,从而提高二维材料的二次谐波产生(SHG)。然而,目前大多数研究都集中在将大块介电超表面与无图案二维材料相结合,但这种设计存在相当大的辐射损失,限制了高品质因子q-BIC共振的近场增强。 - **研究动机**: - 为了解决以上问题,本文研究了介质超表面从块状硅到单层二硫化钼(MoS2)的演变过程,并发现了结构厚度对增强两种q-BIC模式电场的影响。接下来,进一步通过斜入射使得两个q-BIC模式强耦合,显著增强了单层MoS2上的局域光场。这种设计的MoS2超表面可实现5.8%的极高非线性转换效率。

#### 2. 研究内容 - **1**: -该研究理论计算了结构厚度和面内不对称度对准BIC超表面品质因子的影响,发现不对称对的厚度对品质因子的影响更大,并且单层MoS2可实现强场局域增强。 - **2**: - 通过斜入射使得两个准BIC强耦合,实现局域场增强10000倍,进而提高非线性响应。在10.4°斜入射时,SHG转换效率高达5.8%

#### 3. 创新点 - **一**: 在于利用斜入射使两个准BIC强耦合,进一步提高局域场增强,提高非线性响应,可实现5.8%的极高非线性转换效率; - **二**: 在于首次利用单层MoS2做超表面结构,超薄特性可用于未来片上集成的非线性光学元器件。

#### 4. 总结和收获 - **文章结论**: - 利用单层MoS2不对称对超表面结构实现强场局域,斜入射使两个准BIC强耦合,进一步提高非线性响应,最终SHG转换效率高达5.8%。 - **启发和收获**: - 之后可尝试在实验上制备单层二维材料超表面,目前还未在实验上实现二维材料制备的超表面结构。



**文献来源**: Photonics Research, 2024, 12(4): 784-792. **作者**: Yinong Xie, Qianting Chen, Jin Yao, Xueying Liu, Zhaogang Dong, and Jinfeng Zhu **发表日期**: 2024.4.1



报告人:常文瑶

**文献标题**: 《 Dynamic chiroptical responses in transmissive metamaterial using phase-change material》


#### 1. 研究背景: - 超材料的出现为实现新的光学现象和应用开辟了许多机会。但是大多数超材料的光学性质在制造后是固定的,这限制了它们在动态光学系统中的实际应用。则利用PCM(相变材料)进行晶态和非晶态转换实现动态光学系统调控是目前较广泛的研究。 - **研究动机**: - 作者在本文中对非对称传输效应、圆二色性和谐振频率通过参数研究进行调谐。为实现GST在光学传输超材料中的动态偏振控制铺平了道路,不对称传输信号可以为研究GST的中间相位提供一种替代的偏振探针

#### 2. 研究内容 -1.不同晶态都有CD开关 - 该研究模拟偏振正向入射和反向入射对应的频率-透射图和电场图,发现在晶态和非晶态GST都发生不对称传输,都有开关特性。 - 2. - 2.GST相变动态调控CD - 该研究通过比较高低频率下的不对称传输和相变前后的CD开关位置移动,确定非晶态GST到晶态GST动态改变CD开关位置。

#### 3. 创新点 - **创新点一**: - 创新点一在于提出了用正反向偏振入射提出相变材料在不同频率下表现开关特性。 - **创新点二**: - 创新点二在于引入了可切换状态的GST,进一步提出动态调控CD开关特性。

#### 4. 总结和收获 - **文章结论**: - 在模拟上证明了GST在透射性超材料中对手性响应的可调操控。为实现GST在光传输超材料中的动态偏振控制提供了途径,而不对称传输信号可以为研究GST的中间相提供一种替代的偏振探针。 - **启发和收获**: - 学习了手性转换的基本概念和产生机制。 - 了解了相变材料动态调控的能力特性。



**文献来源**: J. Phys. D: Appl. Phys. 53 (2020) 285104 (9pp) **作者**: Guohua Dong1, Chunhua Qin1, Tingting Lv1,3, Mengke Sun1, Bo Lv1, Yuxiang Li1, Ping Li 1, Zheng Zhu1, Chunying Guan1 and Jinhui Shi1



报告人:胡楠楠


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