亚原子尺度光限制技术取得重大进展
一个多世纪以来，光的波长对光束能够被聚焦的紧密程度施加了严格限制。透镜无法将可见光聚焦到远小于其波长一半的斑点，而可见光波长横跨数百纳米。相比之下，单个原子的尺寸仅为零点几纳米，传统光学手段因过于粗糙而难以探测单个原子。 然而，纳米加工与激光光谱学的最新进展，为在小于原子的体积内限制光提供了可能。本文从衍射极限的物理原理出发，经由金属纳米腔、单原子皮腔，一直谈到无需金属的硅基设计，勾勒出极端光限制技术的发展脉络。 光以波动方式传播，每当穿过开口或绕过边缘便会扩散。这一名为衍射的现象，使每个聚焦点都模糊成一个圆盘。科学家发现，两条主要路径可以绕开这一障碍。超分辨技术利用非线性光学效应更精确地定位荧光分子；近场方法则借助贴近表面并在数纳米内衰减的倏逝场，保留精细空间细节。 金、银等金属含有自由电子海洋，受光激发会集体振荡，形成名为等离激元的波动。等离激元将光束缚在金属表面，使其占据远小于波长的空间。当两块金属表面相距不足一纳米时，......阅读全文
亚原子尺度光限制技术取得重大进展
一个多世纪以来，光的波长对光束能够被聚焦的紧密程度施加了严格限制。透镜无法将可见光聚焦到远小于其波长一半的斑点，而可见光波长横跨数百纳米。相比之下，单个原子的尺寸仅为零点几纳米，传统光学手段因过于粗糙而难以探测单个原子。 然而，纳米加工与激光光谱学的最新进展，为在小于原子的体积内限制光提供了可能。
石墨烯将光“压缩”在单原子尺度内
据最近发表在《科学》杂志上的一篇研究报告称，西班牙巴塞罗那光子科学研究所（ICFO）研究人员创造了利用石墨烯限制光的最新纪录。他们将光“压缩”在单个原子大小的空间内，这一成果有助于研发超小型光开关、探测器和传感器。 光可以作为计算机芯片不同部分之间超快速通信的通道，也可以用于超灵敏传感器或片上
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
突破衍射极限，还看“近场光学”！
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499626.shtm
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
《光学》：无标记染料或标签－解析光衍射极限纳米结构
来自奥地利格拉茨大学的研究人员近日开发了一种新的测量和成像方法，可在不需要任何染料或标签的情况下解析小于光衍射极限的纳米结构。这种激光扫描显微镜新方法弥补了传统显微镜和超分辨率技术之间的差距，有朝一日或可被用来观察复杂样品的精细特征。 在国际光学出版集团的高影响力期刊《光学》上描述的这种新方法
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
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
西安光机所表面等离子体亚波长光学研究取得进展
表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons，SPPs)是由外部电磁场与金属表面自由电子相互作用形成的一种相干共振，具有巨大的局部场增强效应。它能够克服衍射极限，产生许多新颖的光学现象，如负折射、完美棱镜、隐形等。这些复杂的现象有可能预示着新原理、新理论、
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
科学家在亚衍射尺度实现纳米粒子超快光学轨道
中科院遗传与发育所降雨强研究组与新加坡国立大学仇成伟团队、电子科技大学杨元杰团队、山西大学肖连团团队、中央民族大学郭红莲团队合作，提出了一种基于非线性效应的光致旋转新方法，使水中纳米颗粒的轨道旋转速度得到极大的提升。相关成果近日发表于《自然—通讯》。实验装置示意图及典型的实验结果 图片来源：降雨
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
物理所基于等离激元的全光逻辑和半加器研究取得新进展
近年来，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）徐红星研究组在金属纳米线的等离激元性质研究方面做出了一系列工作，对传播的等离激元激发的拉曼散射，与量子点的相互作用、发射方向、发射偏振、分光特性、衬底效应等基本问题进行了深入的探讨。最近，徐红星研究组的魏红博士等在实现纳米尺
中国科大实现单分子与纳腔等离激元相互作用的亚米操控
最近，中国科学技术大学单分子科学团队的董振超研究小组利用亚纳米空间分辨的电致发光技术，在国际上首次对分子与纳腔等离激元之间的相干相互作用进行了亚纳米精度的操控，在单分子水平上观察到了法诺共振和兰姆位移效应。国际学术期刊《自然-通讯》5月19日发表了这项成果。 光腔与分子之间的相干相互作用会显著
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
我国科学家在极化激元领域取得新进展
如何在微观世界里更好地操控光，让通信、成像等技术实现新飞跃？我国一支科研团队通过国际合作，在极化激元领域取得最新进展，有望实现纳米尺度上光的精确操控并提升纳米级光电互联和光学传感等应用水平。研究成果18日由国际学术期刊《自然·纳米技术》在线发表。 极化激元是一种由入射光与材料表界面相互作用形成
西安光机所微纳光子学亚波长器件研究取得重要进展
微纳光子学主要研究在微纳尺度下光与物质相互作用的规律及其光的产生、传输、调控、探测和传感等方面的应用。微纳光子学亚波长器件能有效提高光子集成度，有望像电子芯片一样把光子器件集成到尺寸很小的单一光芯片上。纳米表面等离子体学是一新兴微纳光子学领域，主要研究金属纳米结构中光与物质的相互作用。它具有尺寸
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
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
《Nature》子刊：导电聚合物氧化还原调控纳米天线光学行为
纳米光学是在纳米尺度上光与物质相互作用的科学与工程，这种相互作用是通过自然或人工纳米材料的物理、化学或结构性质来调控的。其最终目标之一即是在纳米尺度上动态调整光的形状。虽然利用传统的基于金属纳米结构的等离子体可以实现光与物质的共振相互作用，但是由于其具有固定的介电常数而极大的限制了其可调性。因此
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
西安光机所微纳光子学亚波长慢光研究取得重要进展
表面等离子体激元是指在金属表面存在的自由振动电子与光子相互作用而产生的沿着金属表面传播的电磁波，具有巨大的局部场增强效应。它能够突破传统的衍射极限，从而实现在纳米尺度上对光子的操纵和调控。表面等离子体光学为实现全光集成，发展更快、更小和更高效的新型纳米光子器件提供了一条有效的途径，
AFM光学测量
光学测量突破光学衍射极限实现纳米级的光学成像与探测，一直是光学技术发展的前沿。2014 年诺贝尔化学奖授予了突破光学衍射极限的超分辨光学显微成像技术，包括受激发射损耗显微术、光敏定位显微术、随机光学重建显微术、饱和结构照明显微技术等。将AFM与光学技术结合起来，可以研究微纳米尺度下的光学现象和进行光
杭纬课题组ScienceAdvances发文：纳米级激光质谱成像新方法
厦门大学杭纬课题组在Science子刊《科学进展》发文研究纳米级激光质谱成像新方法。厦门大学杭化学化工学院教授 杭纬 分析测试百科网讯 2017年12月8日，厦门大学化学化工学院杭纬教授课题组在Science 子刊《科学进展》（Science Advances）发表文章，标题为《Tip-enh
精准制造：从微纳米迈向原子尺度
“空天海地的网络建设，信息世界感知力、通信力以及智算力的建设，迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上，中国科学院院士许宁生说，全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度，未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平
近场光学显微镜－原理及应用
近场光学显微镜（英文名：SNOM）是根据非辐射场的探测与成像原理，能够突破普通光学显微镜所受到的衍射极限，采用亚波长尺度的探针在距离样品表面几个纳米的近场范围进行扫描成像的技术，在近场观测范围内，在样品上进行扫描而同时得到分辨率高于衍射极限的形貌像和光学像的显微镜。 近场光学显微镜适用
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
我国与海外合作者在新型光晶体管器件研究领域取得进展
图 （a）极化激元晶体管的基本原理图，（b）极化激元晶体管光学显微镜照片 在国家自然科学基金项目（批准号：51925203、52072083、62075070、51902065）等资助下，国家纳米科学中心戴庆研究员团队在新型光晶体管器件方面取得进展。相关研究成果以“电栅极可调的中红外极化激元负折射
新型超小激光器只有一个病毒大小
据物理学家组织网11月6日(北京时间)报道，美国西北大学的一个研究小组开发出一种只有一个病毒大小的超小型激光器。这种激光器具有体积小、室温下即可工作的特点，能够很容易地集成到硅基光子器件、全光电路和纳米生物传感器上，具有极为广阔的应用前景。相关论文发表在近日出版的《纳米快报》杂志上。 光子
等离激元增强光谱：单分子荧光及光与物质的相互作用
李剑锋教授课题组在等离激元增强单分子荧光的研究中取得阶段性进展。相关研究成果以“Elucidating Molecule-Plasmon Interactions in Nanocavities with 2 nm Spatial Resolution and at Single-Molecul