中国科大量子纳米显微技术突破关键性难题
中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室任希锋研究组近日在量子纳米显微技术研究上取得重要进展。研究组利用微纳光纤把波导中的光学模式绝热压缩,然后应用倏逝波(又称消逝波)将光能量高效率地转换成电子震荡的表面等离子激元能量(理论效率超过99%),在纳米波导中高保真度的传输了光子的偏振纠缠态。 此工作不仅从原理上充分地证明了表面等离子激元可以有效的携带量子信息,也为量子技术在纳米尺度上的应用解决了若干关键性难题,使得同时突破标准量子极限和光学衍射极限的量子纳米显微技术成为可能。 任希锋研究组利用微纳光纤级联银纳米线波导,首次实现在纳米结构中以表面等离子激元的形式传输量子偏振纠缠态,其保真度可以达到93.2%,为纳米光子学和量子信息的有机结合提供了新的思路。 此外,工作中所设计的这种杂化波导结构有可能作为高效率的量子探针(整体效率7.5%),取代目前的商用近场光学探针(效率约0.1%)。此成果在线发表于......阅读全文
中国科大实现迄今最高可见度的表面等离子激元量子干涉
中国科学技术大学郭光灿院士领导的量子信息实验室任希锋研究组近日在量子集成芯片上实现了单个表面等离子激元的量子干涉,其干涉可见度达到95.7%,这是迄今公开报道的国际最高水平,该成果以长文(Article)形式于7月14日发表在 Phys. Rev. Applied 上。 集成光学芯片近年来越来
俄发现量子点发光强度倍增方法
俄罗斯国立核研究大学的科学家们在国际科学团队的支持下发现了使量子点的发光强度倍增的方法。研究人员认为,该发现将大大提高将量子点用于显示器及光学量子信息技术领域的吸引力。这一发现近日发表在《物理化学快报》上。 光致发光量子点目前被广泛应用于LED和显示器制造领域,而且也是量子信息技术领域量子发射
俄发现量子点发光强度倍增方法
俄罗斯国立核研究大学的科学家们在国际科学团队的支持下发现了使量子点的发光强度倍增的方法。研究人员认为,该发现将大大提高将量子点用于显示器及光学量子信息技术领域的吸引力。这一发现近日发表在《物理化学快报》上。 光致发光量子点目前被广泛应用于LED和显示器制造领域,而且也是量子信息技术领域量子发射器
原子薄膜中等离子体激元的热操纵
过去十年中,石墨烯的表面等离激元因其非常吸引人的特性而受到广泛研究,例如通过电门控使其光学特性具有很强的可调谐性以及相对较高的等离激元寿命。但是,这些优异的性能仅限于从中红外(mid-IR)到太赫兹(THz)光谱区域的较低频率。另外,不能以超快的方式实现石墨烯的电可调性,这给石墨烯在越来越重要的高速
中国科大量子纳米显微技术突破关键性难题
中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室任希锋研究组近日在量子纳米显微技术研究上取得重要进展。研究组利用微纳光纤把波导中的光学模式绝热压缩,然后应用倏逝波(又称消逝波)将光能量高效率地转换成电子震荡的表面等离子激元能量(理论效率超过99%),在纳米波导中高保真度的传输了光子的偏
等离激元纳米颗粒的可控合成和应用
等离激元纳米颗粒的可控合成和应用一直是近年来的研究热点。在过去几十年的研究中,人们发现纳米颗粒的形状会显著影响表面等离激元共振的模式,从而影响颗粒对光的吸收、散射、表面电场分布等等。为了满足不同的应用需求,科学家一直在不断尝试用化学手段来调控纳米颗粒的生长,以获得更丰富的形貌和更稳定的产率,同时
光学调控等离子激元激子相互作用研究获进展
近日,华南师范大学信息光电子科技学院教授兰胜课题组在光学调控介电-金属复合纳米腔与单层二维材料强耦合的研究中取得重要进展。相关研究发表于ACS Nano。博士生刘诗媚和硕士毕业生邓富(现为香港科技大学博士生)为该论文共同第一作者,兰胜教授为通讯作者,华南师范大学为第一完成单位。等离子激元-激子的强耦
光学调控等离子激元激子相互作用研究获进展
近日,华南师范大学信息光电子科技学院教授兰胜课题组在光学调控介电-金属复合纳米腔与单层二维材料强耦合的研究中取得重要进展。相关研究发表于ACS Nano。博士生刘诗媚和硕士毕业生邓富(现为香港科技大学博士生)为该论文共同第一作者,兰胜教授为通讯作者,华南师范大学为第一完成单位。 等离子激元-激
最小等离激元体系量子器件研制成功
近日,南京大学固体微结构物理国家重点实验室李涛教授、祝世宁院士研究组报告研制出迄今为止尺寸最小(14×14μm2)的光量子控制—非门,该成果近期发表在《自然—通讯》。 据悉,该量子逻辑门也是国际上首个基于等离激元体系的具有光量子信息处理功能的量子器件,能进行二比特量子操作,可作为光量子集成芯片
苏州纳米所实现低对称光子晶体激子极化激元
光与物质的相互作用是光子器件发展的基石。光与物质之间的耦合具有偏振敏感性。而偏振选择性可以为光与物质相互作用提供新的自由度。原子层级的二维过渡金属硫化物(TMD)具有室温稳定的激子效应,成为研究光与物质相互作用的理想材料平台。在弱耦合范畴,单层TMD与各向异性人工纳米结构集成可以通过近场耦合实现激子
贵金属纳米结构表面等离激元研究获系列进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所副研究员张俊喜与中国科学技术大学光学与光学工程系、英国Aston大学光子技术研究所(AIPT)、澳大利亚国立大学非线性物理中心等单位科研人员合作,在贵金属纳米结构表面等离激元研究中取得系列进展。 实现光与物质之间强的相互作用在设计光子器件上有重要
物理所在表面等离激元的量子效率及传播调控方面取得进展
表面等离激元是一种束缚在金属和介质材料交界面上的表面电磁波,这种电磁波与金属的振荡电荷相互耦合在一起向前传输,其场分布被束缚在亚波长尺寸之下,突破了经典光学中的衍射极限,可作为未来纳米光子器件和光子回路的信息载体。金属纳米线是一种基本的可以传输表面等离激元的准一维结构,可作为表面等离激元信号的传
表面等离激元首次实现单个量子光源的超分辨选择性激发
光的衍射极限限制了常规光学成像的分辨率和介质光子器件的尺寸,将对光的操控和利用制约在波长水平;而金属纳米结构的表面等离激元可以将光场束缚在纳米结构表面,使突破衍射极限的纳米尺度光操控成为可能。金属纳米线不仅具有显著的局域电磁场增强效应,可以在纳米尺度上增强光与原子、分子、量子点、色心等纳米量子光
基于扫描探针电子能谱学的表面等离子体激元研究
扫描隧道显微镜(STM)已经成为表面科学中一种极其重要的测量分析手段,用于对固体表面形貌的测量以及费米面附近电子态的探测。然而STM在能谱测量方面的不足限制了它在固体表面微区元素分析及能谱谱学成像方面的应用,将STM与电子能谱技术相结合组建扫描探针电子能谱仪(SPEES)是解决这个问题的一种方案。本
基于扫描探针电子能谱学的表面等离子体激元研究
扫描隧道显微镜(STM)已经成为表面科学中一种极其重要的测量分析手段,用于对固体表面形貌的测量以及费米面附近电子态的探测。然而STM在能谱测量方面的不足限制了它在固体表面微区元素分析及能谱谱学成像方面的应用,将STM与电子能谱技术相结合组建扫描探针电子能谱仪(SPEES)是解决这个问题的一种方案。本
基于扫描探针电子能谱学的表面等离子体激元研究
扫描隧道显微镜(STM)已经成为表面科学中一种极其重要的测量分析手段,用于对固体表面形貌的测量以及费米面附近电子态的探测。然而STM在能谱测量方面的不足限制了它在固体表面微区元素分析及能谱谱学成像方面的应用,将STM与电子能谱技术相结合组建扫描探针电子能谱仪(SPEES)是解决这个问题的一种方案。本
大连化物所纳米热电材料等离激元性质研究取得新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员姜鹏、中科院院士包信和团队与副研究员周传耀、中科院院士杨学明团队,以及大连理工大学教授曹暾合作,在纳米热电材料的等离激元研究中取得新进展,相关成果发表在《纳米快报》(Nano Letters)上。 Bi2Te3是研究最为广泛的热电材料之一,因其具有奇异的
物理所首次发现保偏等离激元纳米光波导和纳米光子路由器
中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)徐红星研究员领导的研究小组一直致力于等离激元光子学(Plasmonics)这一新兴领域的研究。他们在纳米光传导和单分子远程探测【Nano Lett. 9, 2049 ,(2009)】、纳米光电集成基础的光-激子转
物理所金属纳米结构中光和物质相互作用研究获系列进展
金属纳米颗粒和纳米结构中的表面等离激元(surface plasmon polaritons, SPPs)具有众多独特的物理性质,在集成光子学、生物传感、精密测量、信息处理和清洁能源等领域有广泛的应用前景。金属微纳结构中光和原子、分子、量子点等物质的量子相互作用的研究一直是微纳光学领域的一个
纳米材料在体外诊断技术中的应用(一)
由于纳米材料具有独特的光、磁、电、热性能,可用于产生不同类型的检测信号、放大检测信号的强度及简化检测过程等,因此基于纳米材料的体外诊断技术具有广阔的应用前景。纳米材料可以应用于核酸、蛋白、小分子、细菌和病毒等的检测。体外诊断(In Vitro diagnosis,IVD)技术,通常是指在人体之外,通
3月22日《自然》杂志精选
本期封面所示为“Through the Looking Glass”的一个细节内容,它是由Kate Nichols(TED Fellow计划的一个资助对象)制作的一个大型玻璃艺术品,是用银纳米颗粒作为“颜料”创作出来的。作品的颜色来自金属颗粒中电子的振荡(局部化的表面“等离子
等离激元特性金纳米材料远程调控细胞内生物学事件
自上世纪初,人类就开始研究超声或外加磁场介导的高热治疗在临床医学中的各种应用。随着各种热疗纳米材料的发现与设计,相关近红外光吸收能力与高效光热转化效应帮助基于纳米特性的热疗在传统治疗中得以实现更安全、高效、靶向、可控的应用。其中,金纳米材料的等离激元特性介导的温和热刺激(40 ℃ ~ 42 ℃)
表面等离激元增强分子光谱到表面等离激元介导化学反应
田中群教授课题组从表面等离激元增强分子光谱到表面等离激元介导化学反应研究成果综述"From plasmon-enhanced molecular spectroscopy to plasmon-mediated chemical reactions",近日发表在国际学术期刊Nature Rev
中国科大量子纳米显微技术研究取得进展
中国科学技术大学教授、中科院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室任希锋研究组近日在量子纳米显微技术研究中取得新进展,他们利用微纳光纤级联银纳米线波导,首次实现在纳米结构中以表面等离子激元(SPP)的形式传输量子偏振纠缠态,其保真度可以达到93.2%,为纳米光子学和量子信息的有机结合
等离激元“拉满”红外“技能”
红外光谱技术是一种通过检测分子内部振动/转动能级的跃迁频率来确定物质分子结构从而鉴别化合物的分析方法。其“快速”、“无损”的特点,对研究生物分子的化学键和官能团十分有利,因此受到生物、化学等领域的广泛关注。不过,微米级别的红外光波长和纳米级别的生物分子相互作用微弱,成为红外光谱技术长期难以突破的
物理所金属纳米线集成纳米光学芯片的原理研究获新进展
金属纳米结构中的表面等离激元具有许多奇特的光学性质,如光场局域效应、透射增强、共振频率对周围环境敏感等,因而被广泛应用于纳米集成光学器件、癌症热疗、光学传感、增强光催化、太阳能电池以及表面增强拉曼光谱等。其中,利用表面等离激元设计与制作亚波长光学器件是一个崭新而迅速发展的研究方向
新材料让多波段光速减慢
纽约大学布法罗分校工程师利用“彩虹陷阱效应”开发出一种名为纳米等离子激元的构造材料,能将多个波段光波减慢,有助于改进当前光学数据的存储与通讯技术。该研究发表在3月29日出版的《美国国家科学院院刊》上。 传统方法只能捕获狭窄波段里的一种波长,而纽约大学布法罗分校工程与应用科学系的电学工程副教授
实验室研发首款碳纳米管量子光发射器
近日洛斯阿拉莫斯国家实验室制造了一种碳纳米管量子光发射器。这种光发射器在室温和电信波长下能够进行单光子发射。 CINT纳米管是通过化学方法改变纳米管表面结构能够可控地引入发光缺陷,开发出基于碳纳米管的单个光子源。工作关键突破是能够强制纳米管在缺陷部位从单个点沿管发光,将缺陷水平限制在每管一个,
太赫兹量子级联激光器实现激射
中科院上海技术物理研究所科研人员采用分子束外延技术和半导体微纳加工平台,自主完成了太赫兹量子级联激光器的结构设计、材料生长和器件制备,成功实现太赫兹量子级联激光器激射。这标志着我国科学家依靠自主创新在太赫兹量子级联激光器领域进入世界前列。 太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)是太赫兹频段最具
太赫兹量子级联激光器实现激射
中科院上海技术物理研究所科研人员采用分子束外延技术和半导体微纳加工平台,自主完成了太赫兹量子级联激光器的结构设计、材料生长和器件制备,成功实现太赫兹量子级联激光器激射。这标志着我国科学家依靠自主创新在太赫兹量子级联激光器领域进入世界前列。 太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)是太赫