为何室温量子金晶体引发关注

量子材料有望重塑高性能计算、安全通信、灵敏探测与能源生产等诸多领域。然而,一个长期存在的限制让大多数量子材料难以成为实用技术:迄今为止发现的几乎所有量子材料,都只有在接近绝对零度的温度下才能工作。在常温环境中,热量令原子持续振动,这些振动会破坏研究者想要控制的脆弱量子效应。 抑制这种运动通常需要庞大的低温制冷系统。于是量子材料虽能在精心控制的实验室里完成惊人任务,却难以在现实设备中廉价、便捷地使用。路易斯安那州立大学(LSU)的物理学家如今造出了首个能在室温下识别并传输不同光量子态的量子材料,相关进展发表于《Nature》,直击量子材料研究中最显著的障碍之一。 这项研究由物理学副教授Omar S. Magaña-Loaiza领导。团队不仅展示了一种新材料,还建立了一套更宽泛的设计策略,可用于创造一整个全新的量子材料家族,未来或可支撑量子计算机、高安全通信、先进传感器与新能量技术。曾参与该项目、现为电子科技大学教授的游成龙(Ch......阅读全文

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

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

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

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

中科大团队设计等离激元催化新材料

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495458.shtm 本报合肥3月6日电(记者马荣瑞 通讯员王敏)中国科学技术大学教授熊宇杰、龙冉研究团队设计了一类等离激元催化材料,发现其独特的界面耦合态直接电子激发机制,实现了可见光区和红外光区二

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

为何室温量子金晶体引发关注

量子材料有望重塑高性能计算、安全通信、灵敏探测与能源生产等诸多领域。然而,一个长期存在的限制让大多数量子材料难以成为实用技术:迄今为止发现的几乎所有量子材料,都只有在接近绝对零度的温度下才能工作。在常温环境中,热量令原子持续振动,这些振动会破坏研究者想要控制的脆弱量子效应。 抑制这种运动通常需要庞

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

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

科学家发现光子晶体可调控等离激元光催化反应机制

  近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿团队在等离激元耦合光子晶体光催化研究中取得新进展。团队通过将金(Au)等离激元纳米颗粒组装在二氧化硅(SiO2)光子晶体中,并辅之以铂(Pt)催化剂,构建了三维催化剂PtAu/SiO2,实现了光子和等离激元量子效应的协同,进而以光催化甲

等离激元持续“振荡”模拟生物系统能量转换

  早在20世纪20年代,人们就已经发现了一系列有趣的化学振荡现象(图1),并且类似的振荡体系在之后的研究中层出不穷。这类非平衡、非线性的化学振荡体系需要持续的能量供给才能得以维持,这种机制被很多生物系统(如细胞、组织、器官等)所采用,因此理解和运用这种机制对于理解和模拟生命现象具有重要的意义,但是

激子表面等离激元耦合效应实现光子信号操纵

  光子学器件具有电子学器件无法比拟的高速、高带宽和低能耗等优点,在光信息处理和光子学计算中扮演着非常重要的角色。中科院化学研究所光化学院重点实验室的科研人员近年来一直致力于低维有机光子学方面的研究(Acc. Chem. Res.,2010,43,409-418,Adv. Funct. Mate

非金属等离激元催化领域研究获重要进展

  在国家自然科学基金重点项目和面上项目等资助下,暨南大学娄在祝教授与郭团教授合作攻关,在非金属等离激元催化领域取得重要成果。相关研究近日发表于《自然—通讯》(Nature Communications)。  表面等离激元作为一种高密度、强局域、高效率光电调控手段,在能源、海洋、生物、环境、医学等领

等离激元光电探测-|-热载流子动力学设计

  近期,电子科技大学基础与前沿研究院王志明教授团队在期刊  Applied Physics Reviews  上发表了题目为  Engineering plasmonic hot carrier dynamics toward efficient photodetection  的综述。文章被期刊

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

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 ℃)

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

德研发出世界首个表面等离激元电路

  如何在纳米尺寸的集成芯片上实现像操纵电子一样来操控光子是光电子技术未来发展的关键。德国维尔茨堡大学的物理学家近日成功研发出世界首个表面等离激元电路,在可能取代“集成电路”的新一代信息技术领域取得进展。   在计算机技术领域,多年前就不再提高经典处理器的时钟频率,增加计算能力只能通过应用多个处理

室温下量子材料实现“自旋”控制

科技日报北京8月16日电 (记者张佳欣)据《自然》杂志16日报道,英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法,即使在室温下也能发挥作用,为潜在的量子应用开辟了新前景。几乎所有量子技术都涉及自旋。电子运动时通常会形成稳定的电子对,一个电子自旋向上,一个电

纠缠五重态首次在室温下实现量子相干

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516032.shtm

纠缠五重态首次在室温下实现量子相干

  日本九州大学和神户大学科学家报告称,通过将发色团(一种吸收光并发出颜色的染料分子)嵌入金属有机框架,他们在室温下实现了量子相干。这是量子系统在不受周围噪声影响的情况下,保持量子状态的能力。最新研究标志着量子计算和量子传感技术领域的重大进步。相关论文发表于《科学进展》杂志。  量子计算和量子传感都

新材料可在室温下进行“量子翻转”

科技日报北京1月24日电 (记者张梦然)据最新一期英国《自然·通讯》报道,美国密歇根大学开发出一种半导体材料,可在室温条件下实现从导体到绝缘体的“量子翻转”,有助于开发新一代量子设备和超高效电子设备。研究人员在只有一个原子厚的二维硫化钽层中观察到,支持这种量子翻转的奇异电子结构以前只能在-37.8℃

长春光机所在表面等离激元模式耦合研究中获得进展

  近日,中科院长春光学精密机械与物理研究所光学技术中心先进光学薄膜与功能薄膜技术研究组基于等离激元杂化模式,提出了一种在保证低欧姆损耗的同时,能对光场产生强烈束缚作用的复合光栅纳米结构。相关研究成果发表在国际期刊《先进光学材料》(Advanced Optical Materials, DOI: 1

20点直播|厦大田中群院士分享等离激元光子学

2021年10月29日晚 8:00(北京时间),大家期待已久的 iCANX Talks第75期即将重磅来袭,本期直播我们有幸邀请到厦门大学的田中群教授来到iCANX Talks讲座系列,敬请期待!    The highly expected iCANX Talks Vol.75 will be

长春光机所在表面等离激元模式耦合研究中取得进展

  近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学技术中心光学与功能薄膜研究组,基于等离激元杂化模式,提出了一种在保证低欧姆损耗的同时,能对光场产生强烈束缚作用的复合光栅纳米结构。研究成果发表在Advanced Optical Materials上。该工作获得了国家自然科学基金重点项目和面上项目的

20点直播|厦大田中群院士分享等离激元光子学

2021年10月29日晚 8:00(北京时间),大家期待已久的 iCANX Talks第75期即将重磅来袭,本期直播我们有幸邀请到厦门大学的田中群教授来到iCANX Talks讲座系列,敬请期待!    The highly expected iCANX Talks Vol.75 will be

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

物理所等在拓扑节线等离激元的实验观测研究中取得进展

  等离激元描绘了电子体系中由库伦相互作用产生的电子密度集体振荡行为,是凝聚态物理中最基本的元激发之一。目前,等离激元研究已发展出等离激元光子学等相关学科,在生物医学、光通讯等方面有广泛应用前景。通常,等离激元存在于金属、半导体以及半金属中,其特征与体系的电子能带密切相关。特别地,对于半金属体系,能

北大学者研发出新型激光增强表面等离激元探测技术

  记者从北京大学获悉,该校马仁敏研究员和戴伦教授合作,实现了一种新型激光增强表面等离激元探测技术。  这种新型探测技术的强度探测品质因子比传统的表面等离激元(SPR)探测器高400倍左右。同时成本低,尺寸仅为微米量级,在一根头发丝的端面上即可制备数以千计的探测器。  “该探测器所具有的极高灵敏度、

表面等离激元光栅在高灵敏红外探测器中的应用

  自1800年William Herschel发现红外辐射后,红外探测逐渐成为现代光电技术领域的重要分支。以诺贝尔物理学奖获得者Wilhelm Wien, Max Planck等人为代表的科学家们建立了远场范畴的红外物理学基础(图1)。基于人们对远场红外物理学的科学认识,红外探测技术的发展经过了漫