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首页>> news>> 2025年11月组内文献阅读汇报



文献标题:Hybridization in Three Dimensions: A Novel Route toward Plasmonic Metamolecules


研究内容:该文章主要研究,通过在银底板延伸出的两个倾斜的空心纳米棒,控制纳米棒的周期和间距可以单独对键态和反键态进行调控。并且发现,键态能够显著增强电场和磁场的强度。而反键态则可以产生高Q共振。 研究结论:这种类似3D开口环谐振器的结构,其纳米棒之间的微小距离可以让其产生强烈的近场耦合,从而导致其分裂成键态和反键态,这种情况是与单棒结构明显不同的。倾斜的结构可以引发键态共振,使得纳米棒头部电场显著增强,基底磁场增强。反键态则是引发了集体共振产生了高Q。同时将结构的几何参数来作为调控共振波长的函数。



文献来源:Pierfrancesco Zilio, Mario Malerba, Andrea Toma, Remo Proietti Zaccaria, Andrea Jacassi, and Francesco De Angelis Nano Letters 2015 15 (8), 5200-5207 作者:Pierfrancesco Zilio,Mario Malerba,Andrea Toma,Remo Proietti Zaccaria,Andrea Jacassi,Francesco De Angelis



报告人:王艺


文献标题: Manipulating the intrinsic light–matter interaction with high-Q resonances in an etch-free van der Waals metasurface 无刻蚀范德华超表面中利用高Q谐振腔操控内在光-物质相互作用


研究内容:本文提出一种基于低折射率的纳米光子晶体制作的无刻蚀范德华超表面高Q谐振腔,并以此基于准BIC和激子自杂化形成极化子实现强耦合。此外为更进一步验证该方法的普适性,结合二维材料异质结构实现光致发光增强。创新点:一是利用低折射率的纳米光子晶体提供的额外动量激发高折射率范德华材料内在的导模共振模式,并据此实现BIC、强耦合以及异质结构PL增强;二是利用准BIC光学微腔将体块WS2的声子辅助间接跃迁的光致发光提升近25倍;三是发现在不同TMDC材料中上下极化子的可见性差异,揭示了其吸收与淬灭机制。结论:通过在高折射率材料上覆盖一层低折射率的周期性结构,引入弱布洛赫扰动以提供额外动量以激发高折射率材料内部的波导模,进一步形成BIC模式与GMR模式。该模式能够使得电场几乎完全局域在高折射率材料内部,从而实现更高效的光与物质相互作用。启发:未来研究可将此方法扩展至二维光子晶体、三维光子晶体,实现高维的拓扑相位变与拓扑边界态。



文献来源: Optica 12, 1702-1711 (2025) 作者:Fuhuan Shen, Dayou Liu, Zefeng Chen, Jiasen Zhu, Shuaiyu Jin, Xinyi Zhao, Yungui Ma, Dangyuan Lei, and Jianbin Xu



报告人:赵健


文献标题: Super Bound States in the Continuum on a Photonic Flatband: Concept, Experimental Realization, and Optical Trapping Demonstration 光子晶体中的超级BIC:概念,实验实现,以及光子捕获证明


研究背景近些年来连续与束缚态成为热门的光子平台,在非厄米物理当中BIC更是以其处于辐射区但不表现出辐射的特性备受关注。BIC可以通过对称保护出现或者以相干相消的形式出现。在光子晶格中,每个BIC还会对应远场涡旋的奇点并在涡旋中心出现一个与之对应的拓扑电荷。再过去的许多工作中往往聚焦于调控BIC的虚部比如劈裂,手性,或者是高Q,尚没有人把高Q和高态密度联系起来。 研究内容本文提出的超平坦超级BIC通过将对称保护BIC和两个FWBIC合并,在布里渊区中心较宽的区域实现了一个超平坦BIC。通过设计一维介质光栅并改变其填充比可以实现基模和第一激发模的相对位置从而调控两条相对能带的耦合强度,两条能带相交的位置越远离布里渊区耦合强度越强,两条劈裂后的能带曲折越明显。而平带BIC的出现则出现在这类劈裂发生强度适中的位置,若相交位置过于靠近布里渊区,则BIC仍保持对称保护BIC状态而不会出现FWBIC。在实现平带BIC的基础上文章进一步对其形成的光场对微粒子的光捕获能力进行了观察,实验发现在平带BIC位置对粒子的束缚能力最强,但是稍微调整10meV的失谐,捕获能力就会大幅下降,这样进一步验证了这种超级BIC的强局域特点 创新点一首次提出超平坦BIC的概念,在实现高Q的同时还实现了一个高的光子态密度。创新点二首次创新性的使用聚苯乙烯微粒对光场局域能力做了一个直观的实验表达,在任意位置用一束激光就可以完成微粒的3D光学捕获。 结论本文通过合并由两个曲率相反的能带形成的对称保护BIC以及两个FWBIC首次构建出超平坦BIC这一全新的新光子态,在K空间中同时兼顾了高Q与高态密度。在实验上利用硅光栅实验实现了这一概念并且还据此实现了微小颗粒的3D光学捕获。 启发方面基本熟悉了平带BIC调控的相关理论以及实验操作,下一步紧跟其补充材料对其整个研究工作有一个系统的认识,在BIC相关证明的理论计算数据上可以借鉴本文,实验上二维等离激元平带BIC在等离激元体系中还有没有可以深入挖掘的特性,可以在文献调研的过程中多加留意。

文献来源: PHYSICAL REVIEW LETTERS 10.1103/PhysRevLett.132.173802 作者:Ngoc Duc Le ,1,2 Paul Bouteyre,1,3,* Ali Kheir-Aldine,1 Florian Dubois ,1,4 S´ebastien Cueff ,1 Lotfi Berguiga,1 Xavier Letartre,1 Pierre Viktorovitch,1 Taha Benyattou,1 and Hai Son Nguyen 1,5,† 发表日期: March, 2024



报告人:喻志翔

文献标题:Out-of-Plane Bi2O2Se Nanoflakes for Sensitive Gate-Tunable Phototransistors 《用于高灵敏度栅极可调光电晶体管的面外Bi2O2Se纳米片》


本文通过CVD合成了云母片上面外生长的Bi2O2Se,施加栅极电压情况下,使Bi2O2Se探测器可在光导效应与光门控效应之间切换。 其原理如下:在-80 V的负背栅电压下,费米能级向禁带中线降低,陷阱态的电子占据减少,捕获光生空穴的能力减弱,表现出光导效应。当栅电压从-80 V变化到40 V时,费米能级向导带边缘移动,陷阱态被高密度的电子填充,因此,空穴捕获能力增强,捕获空穴后,形成局部电场,吸引光生电子,光生电子与陷阱态结合能低,不易被捕获,于是光生电子会循环多次穿过沟道,而电流定义为单位时间通过截面的电荷量,于是表现为光电流增大,光响应速度减慢,器件性能呈现出光门控特征。通过I-t曲线上升沿拟合的载流子寿命也支持这点,寿命越长,说明载流子生成后不立即消失,即光生电子多次穿过沟道。-80 V时,载流子寿命约0.26 ms,40 V时,载流子寿命约7.7 ms。响应度的变化也是如此,光导效应下无增益,响应度小,光门控效应下,响应度大。 拟合光电流与入射功率曲线:Iph ∝ P𝛼,a值从0.26变化到0.95,一般认为a值越接近1,认为器件光电流产生是光导性的,反之为光门控性。 最后研究了温度对探测器的影响,指出在77 K的低温下,热激发受抑制,深能级被光生载流子填充后,很难复原,从而有持久的光门控效应。 启发:施加栅极,不光可以调控载流子浓度,对于含有陷阱能级的体系,还可以调控陷阱的填充情况。



文献来源:Adv. Optical Mater. 2023, 11, 2300740 作者:Sidi Fan, Weiyu Yang, Heng Yang, Yuting Wu, Jiajun Deng, Jing Zhang, Xiaolong Liu 发表日期:2023 报告人:胡天赐



报告人:胡天赐


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