亮点成果

《Nano Letters》刊登徐红星教授课题组最新成果

来源:武汉大学物理科学与技术学院 发布时间:2017-07-11 15:40:06 点击次数:

      近期,我院徐红星教授研究组依托武汉大学人工微结构教育部重点实验室,和美国莱斯大学合作,首次在单层过渡金属硫属化合物二硒化钨和单个金属银纳米棒体系中实现强耦合,并实现混合体系色散关系的准确测量。该工作以“Manipulating coherent plasmon-exciton interaction in single silver nanorod on monolayer WSe2”为题在国际著名刊物《纳米快报》(Nano Letters)上发表。论文第一署名单位是武汉大学,第一作者是武汉大学物理科学与技术学院博士生郑迪,张顺平副教授和徐红星教授为共同通讯作者。
(论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.7b01176

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      等离激元和半导体中激子的强耦合作用可以形成新的光与物质杂化态。测量这种新的极化激元(准粒子)的色散关系对于理解混合体系的量子特性及其在光电子、非线性光学器件方面的应用具有非常重大的意义。在传统具有平移对称性的微腔体系,人们可以通过变角度光谱测量得到色散关系,然而这种方法在亚波长的纳腔体系中将不再适应。因此,人们通常是基于测量不同的纳腔的结果进行统计得到色散关系。由于不同的纳腔的不均一性,以及激子相对纳腔的位置与偶极矩方向的控制性差的原因,得到的色散关系往往带有很大的误差。该研究首次报道了对单个纳腔体系色散关系的精准测量。用单个纳米棒作为法布里-珀罗纳腔,他们在单层过渡金属卤属化合物二硒化钨和单个金属银纳米棒体系中实现强耦合。在室温下,这种耦合体系的Rabi劈裂达到了49.5 meV。通过连续地在体系上沉积介质层使得等离激元的能量不断红移,相当于原位地改变等离激元与激子之间的失谐,从而实现新的极化激元的色散关系的精确测量。这种原位调节等离激元能量的方式实现等离激元和激子的强耦合为控半导体中激子的操控提供一种新的方式。
该项研究工作得到中国科技部、国家自然科学基金委和中国博士后科学基金的支持。

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