研究显示：纳米金超材料使热传导效率提升四倍，芯片散热将迎来革命
热量无处不在——一杯热咖啡慢慢变凉，笔记本电脑使用中升温，阳光加热地球表面。但当热传导发生在比头发丝还小数百倍的距离上时，它的行为可能出人意料。卡内基梅隆大学联合斯坦福大学和普渡大学的研究团队在《Nature》杂志上报告了一个重大突破：利用纳米金超材料将热传导效率提升了四倍。研究的核心是“近场辐射热传导”现象。当两个物体相隔仅几百纳米时，热量可以以远超常规方式高效地“隧穿”间隙。资深作者、卡内基梅隆大学机械工程系教授Sheng Shen解释说：“与传统材料不同，超材料是用微小的重复图案构建的，这些图案以精确方式与能量相互作用。我们在薄膜上图案化微观金结构，并将它们面对面放置在纳米级间隙上。与没有超材料的类似装置相比，这使热传导提高了多达四倍。”这种增强并非简单地增加热传导通路。共同第一作者Zexiao Wang博士解释道：“金结构与材料中自然存在的能量波（即表面声子极化激元）相互作用，产生共振效应。这些耦合振动使能量更自由、更高......阅读全文
研究人员首次实现声子极化激元电激发
据最新一期《自然》杂志报道，美国纽约市立大学研究人员在创造新型光热材料方面迈出重要一步：他们首次实现了一种利用电流激发声子极化激元的新机制，为开发更低成本、更小巧的长波红外光源和更高效的冷却设备开辟了新途径。人们常常苦恼，手机用久了就发烫，未来这一问题有望解决，并且手机还有望内置微小传感器，以超高灵
超快电子显微镜助力超快结构动力学及近场研究
超快电子显微镜（UEM）凭借亚纳米-亚皮秒的时空分辨能力，成为非平衡态结构动力学及超快科学的重要研究手段。由于电子探针对结构变化和电场相位高度敏感，UEM在超快激光诱导层状材料的动态结构演化和近场研究中具有优势。飞秒激光激发二维层状材料的相干纵向呼吸声学声子已被广泛报道，而相干横向剪切声学声子的激发
我国科学家成功给低对称极化激元拍照
基于极化激元的纳米光子学技术能够在深亚波长尺度实现对光子的操控，是未来实现高速光信息处理的关键。来自国家纳米科学中心等单位的研究人员成功给低对称极化激元拍了个照，实现了低对称声子极化激元的实空间成像，证实了近场“轴色散”效应，揭示了一种新的在纳米尺度实现光子操控的可行路径。相关研究成果12月12
我国科学家成功给低对称极化激元拍照
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491104.shtm 科技日报北京12月13日电 （记者陆成宽）基于极化激元的纳米光子学技术能够在深亚波长尺度实现对光子的操控，是未来实现高速光信息处理的关键。来自国家纳米科学中心等单位的研究人员成
研究显示：纳米金超材料使热传导效率提升四倍，芯片散热将迎来革命
热量无处不在——一杯热咖啡慢慢变凉，笔记本电脑使用中升温，阳光加热地球表面。但当热传导发生在比头发丝还小数百倍的距离上时，它的行为可能出人意料。卡内基梅隆大学联合斯坦福大学和普渡大学的研究团队在《Nature》杂志上报告了一个重大突破：利用纳米金超材料将热传导效率提升了四倍。研究的核心是“近场辐射热
超快电子显微镜助力超快结构动力学及近场研究
超快电子显微镜（UEM）凭借亚纳米-亚皮秒的时空分辨能力，成为非平衡态结构动力学及超快科学的重要研究手段。由于电子探针对结构变化和电场相位高度敏感，UEM在超快激光诱导层状材料的动态结构演化和近场研究中具有优势。飞秒激光激发二维层状材料的相干纵向呼吸声学声子已被广泛报道，而相干横向剪切声学声子的激发
太赫兹声子极化激元产生及相干调制机理研究获进展
近日，中国科学院上海光学精密机械研究所研究团队在太赫兹驱动声子极化激元产生及相干调制机理方面取得进展。 高速信号调制技术是光通信、数据中心、量子计算等领域的核心。近年来，硅基和铌酸锂基两大技术路线在材料集成、工艺突破与应用场景扩展方面均取得进展。目前已实现数百GHz的信号调制，但受限于电极微波
太赫兹声子极化激元产生及相干调制机理研究获进展
近日，中国科学院上海光学精密机械研究所研究团队在太赫兹驱动声子极化激元产生及相干调制机理方面取得进展。高速信号调制技术是光通信、数据中心、量子计算等领域的核心。近年来，硅基和铌酸锂基两大技术路线在材料集成、工艺突破与应用场景扩展方面均取得进展。目前已实现数百GHz的信号调制，但受限于电极微波与光波速
科学家实现红外频段的反向切伦科夫辐射
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500169.shtm为了构建基于极化激元的光电集成回路，迫切需要研发可在片上集成的纳米光源作为信息输入端口。“反向切伦科夫辐射”具有带电粒子运动方向与产生电磁辐射方向相反的特点，可以有效屏蔽运动粒子对辐射
科学家首次在稀土晶体中发现双曲声子极化激元
双曲材料因其独特的电磁特性被视为纳米光子学的核心载体之一，但其光学响应被限制在固定的双曲频段，极大限制了应用潜力。 中国地质大学（武汉）李国岗教授、戴志高教授团队联合新加坡南洋理工大学王岐捷教授、胡光维（南洋助理教授）团队首次在非双曲晶体钒酸钇中观察到“双曲表面声子极化激元”，突破了学界对双曲
超高分辨散射式近场光学显微镜在超快研究领域应用进展
近年来，范德瓦尔斯（vdW）材料中的表面极化激元(SP)研究，例如等离极化激元、声子极化激元、激子极化激元以及其他形式极化激元等，受到了广大科研工作者的关注，成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中，范德瓦尔斯原子层状晶体存在独特的激子极化激元，可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同
新方法成功将超透镜成像分辨率提高一个量级
利用极化激元材料和超构材料构筑的超透镜能够超越传统光学成像分辨率的极限，实现亚波长级别的微观结构和生物分子的更好观测，对物理芯片、化学材料和生命科学等领域产生广泛而革命性的影响。2000年，英国帝国理工学院John Pendry爵士首次提出了超透镜的概念，并预测其具有突破传统光学成像分辨率极限的能力
等离激元多极子耦合系统研究
近期，中国科学院合肥物质科学研究员固体物理研究所研究员王振洋团队在表面等离激元多极子耦合系统研究中取得进展，揭示了二极子-多极子耦合系统的远/近场和角辐射分布规律。 贵金属等离激元纳米颗粒的耦合模式具有高自由度、可调控的特点。两个等离激元纳米颗粒近场耦合会形成二聚体，导致等离激元的杂化，出现不
等离激元多极子耦合系统研究取得进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究员固体物理研究所研究员王振洋团队在表面等离激元多极子耦合系统研究中取得进展，揭示了二极子-多极子耦合系统的远/近场和角辐射分布规律。 贵金属等离激元纳米颗粒的耦合模式具有高自由度、可调控的特点。两个等离激元纳米颗粒近场耦合会形成二聚体，导致等离激元的杂化，出现不
科学家利用合成复频波技术补偿极化激元光子器件的损耗
在纳米光子系统中，极化激元是一种由入射光与材料表界面相互作用形成的特殊电磁模式，能够实现纳米尺度上光信息的传输和处理。极化激元材料是构建光电互联芯片的重要材料基础。然而，由于光学材料本身的损耗限制，极化激元光子器件在应用推广方面存在一定困难。 为了解决这一挑战，中国科学院国家纳米科学中心研究员
合成复频波技术补偿极化激元光子器件的损耗研究获进展
在纳米光子系统中，极化激元是一种由入射光与材料表界面相互作用形成的特殊电磁模式，能够实现纳米尺度上光信息的传输和处理。极化激元材料是构建光电互联芯片的重要材料基础。然而，由于光学材料本身的损耗限制，极化激元光子器件在应用推广方面存在一定困难。 为了解决这一挑战，中国科学院国家纳米科学中心研究员戴庆
华中科技大学李培宁张新亮研究团队最新Nature
8月18日，国际顶级期刊《自然》刊发了我校武汉国家光电研究中心/光学与电子信息学院李培宁教授和张新亮教授研究团队题为《Ghost hyperbolic surface polaritons in bulk anisotropic crystals》的研究论文。李培宁、张新亮教授团队同新加坡国立大
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
纳米表面声子首次实现三维成像
据最新一期《科学》杂志报道，奥地利格拉茨技术大学物理研究所联合法国南巴黎大学固体物理实验室，首次成功地对纳米表面声子进行了三维成像，有望促进新的更有效的纳米技术的发展。 无论是显微技术、数据存储还是传感器技术，都依赖于材料表面的电磁场结构。在纳米系统中，表面声子——原子晶格的时间畸变，对物理和
突破限制！非双曲材料中发现长程双曲极化激元
7月17日，记者从中国地质大学（武汉）获悉，该校李国岗教授、戴志高教授团队联合新加坡南洋理工大学王岐捷教授、胡光维教授团队的一项最新研究成果《非双曲材料中发现长程双曲极化激元》在《自然》杂志发表。双曲材料因其独特的电磁特性被视为纳米光子学的核心载体之一，但其光学响应被限制在固定的双曲频段，极大限制了
激子极化激元研究获进展
激子极化激元是由光子和激子相干杂化形成的半光半物质的准粒子，它兼具光子的长程相干传播能力与激子的强场局域特性，为高密度集成光子器件的发展开辟了新路径。当前激子极化激元体系仍缺乏像素级的相位调控自由度，这极大地限制了对其波前的精准操控。近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所将二硫化钨（WS2）薄
邓少芝团队获中国电子学会自然科学奖一等奖
近日，中国电子学会公布2023年中国电子学会科学技术奖名单，中山大学电子与信息工程学院（微电子学院）教授邓少芝团队完成的项目“基于纳米材料的太赫兹波探测与产生新原理新器件”荣获自然科学奖一等奖。现代信息社会大量使用电磁波产生和探测技术。新兴技术发展，如6G通信、高分辨雷达、无人驾驶等，急需太赫兹波（
我国科学家突破片上纳米尺度光操控难题
我国科学家在纳米尺度光操控领域取得重要进展。记者10日获悉，来自上海交通大学、国家纳米科学中心等单位的科研人员，成功实现芯片上纳米光信号的高效激发与路径分离，为开发更小、更快、能耗更低的下一代光子芯片奠定了坚实基础。相关研究成果发表于《自然·光子学》杂志。 随着芯片尺寸不断缩小、能耗要求持续降
纳米超表面实现对热辐射精确调控
热超表面由玻璃（蓝色）和金属镜（金色）顶部的单层纳米结构硅（灰色）制成。纳米结构表面经过特殊定制，因此可以向所需方向热发射圆偏振光。图片来源：纽约市立大学美国纽约市立大学研究人员通过实验证明，利用纳米技术构建的二维超表面，实现了对热辐射光学性质的精确调控。这项发表在新一期《自然·纳米技术》上的成果，
纳米超表面实现对热辐射精确调控
美国纽约市立大学研究人员通过实验证明，利用纳米技术构建的二维超表面，实现了对热辐射光学性质的精确调控。这项发表在新一期《自然·纳米技术》上的成果，为创造前所未有的定制光源铺平了道路，并将对一系列科技应用产生影响。 热辐射是一种由物质中热驱动的随机波动产生的电磁波，本质上具有宽带特性，包含多种颜
科学家提出补偿极化激元光子器件损耗的新路径
在纳米光子学系统中，极化激元提供了一种超越传统光学衍射极限的手段，有助于高效能量存储和局部场增强，从而促进超紧凑和高速光学器件的发展。然而，在目前常用的极化激元光子器件中，由于本征损耗的限制，传输的信号会迅速衰减，其功能化应用面临巨大挑战。 近年来，香港大学和国家纳米科学中心科研人员密切合作
新方法成功将超透镜成像分辨率提高一个量级
超透镜是一种利用纳米结构来聚焦光线的平面透镜，具有超轻超薄的结构和出色光学性能，被人们寄予替代传统光学透镜的厚望。20日，记者从国家纳米科学中心获悉，香港大学、国家纳米科学中心和英国帝国理工学院等单位的研究人员密切合作，开发出一种合成复频波方法，成功将超透镜的成像分辨率提高了约一个量级。相关研究成果
科学家研制出微型“激子超透镜”
近日，中国科学院外籍院士张翔团队携手武汉大学教授刘晓泽团队、华南师范大学副研究员陈祖信团队等，在天然二维磁性半导体CrSBr领域取得重大突破。团队首次实验观测到由材料磁序介导的激子负折射现象，并依据此原理成功研制出可集成于芯片上的微型“激子超透镜”。相关成果发表于《自然-纳米技术》（Nature
全介质超表面近场增强方法获新进展
长期以来，光学传感技术在生物医学、环境监测等领域的应用中面临着灵敏度不足的挑战。离激元共振在内的多种技术在提升传感性能方面取得了一定进展，但仍存在诸多限制，如容易产生热、灵敏度不够高等问题。近日，中国科学院深圳先进技术研究院副研究员李光元和刘运辉团队在全介电超表面研究的相关成果发表在《先进光学材料》
全介质超表面近场增强方法获新进展
长期以来，光学传感技术在生物医学、环境监测等领域的应用中面临着灵敏度不足的挑战。离激元共振在内的多种技术在提升传感性能方面取得了一定进展，但仍存在诸多限制，如容易产生热、灵敏度不够高等问题。近日，中国科学院深圳先进技术研究院副研究员李光元和刘运辉团队在全介电超表面研究的相关成果发表在《先进光学材料》