于映教授团队的谌静副教授在超构材料磁表面等离激元的调控方面的研究取得重要进展
发布时间: 2017-01-17 浏览次数: 238 文章来源: 电子科学与工程学院

超构材料的磁表面等离激元在光频磁传感器和磁非线性效应方面的潜在应用吸引了人们对于光频磁场增强的关注。伴随局域表面等离激元的激发,可以在金属纳米颗粒的表面产生巨大的电场增强,在此基础上,人们已经证实,将两个靠近的相同金属纳米颗粒形成二聚体或者形成蝴蝶结,都可以使得间隙中的电场得到进一步的增强。然而,对于近红外和可见光区的电磁波,如何在纳米区域实现相应数量级的磁场增强,目前还缺少相应的物理手段。

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1.a光正入射时,单纯超构材料的反射光谱(红实线),单纯FP共振腔的反射光谱(虚线),插图为反射谷1对应的电场矢量和电荷分布;(b)与(c)分别表示反射谷1处的磁场和电场强度分布;(d)光正入射时,引入FP共振腔超构材料的反射光谱;(e)和(f反射谷23处的相对磁场强度分布。

近期我院于映教授团队的谌静副教授创新性地提出在超构材料中引入一个法布里-珀罗Fabry-Pérot, FP)共振腔,利用FP共振腔的光腔模式去调控超构材料的磁表面等离激元共振。研究发现,FP光腔腔模的位置接近磁表面等离激元共振位置时,两者将产生强烈的耦合从而在反射光谱中出现反交叉现象,这种反交叉形成的拉比劈裂可达78 mev。此外,与单纯的超构材料磁场强度相比,引入FP共振腔的磁场强度可增强3.1倍,达到入射光磁场强度的450倍。相关研究成果发表在IEEE Photonics Technology Letters28, 1529 (2016).

详细请参考: Optical Magnetic Field Enhancement via Coupling Magnetic Plasmons to Optical Cavity Modes, IEEE Photonics Technology Letters, 2016, 28: 1529, http://ieeexplore.ieee.org/document/7457346/?arnumber=7457346