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克服金屬納米結構的能量損耗
城大研究
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高損耗的局域表面等離子體共振（LSPR），和低損耗的表面等離子體激元（SPP）連接起來後，團隊發現一個普適的平方根反比定律支配了所有陣列在高度降低時從 LSPR 到 SPP 的轉變。
香港城市大學（城大）最近在微型金屬納米結構（metal nanostructure）中的能量損耗問題的研究上取得了突破。論文第一作者、城大電機工程學系梁堯博士表示，通過改變結構的形狀，可「解決長期以來的能量損耗問題，使高性能納米光學器件成為可能」。相關研究成果已發表在科學期刊《Physical Review Letters》上，題為 From Local to Nonlocal High-Q Plasmonic Metasurfaces。
該研究團隊由城大電機工程學系講座教授蔡定平教授和澳洲國立大學的 Yuri Kivshar 教授共同領導。Yuri Kivshar 教授於 2023 年擔任城大香港高等研究院的訪問研究員。
（左起）梁堯博士、蔡定平教授、Yuri Kivshar 教授
研究團隊將兩個看似無關的領域 —— 高損耗的局域表面等離子體共振（LSPR），和低損耗的表面等離子體激元（SPP）連接起來，並發現一個普適的平方根反比定律支配了所有陣列在高度降低時從 LSPR 到 SPP 的轉變，從而表明如何調整等離子體納米結構的尺寸，以顯著減少能量損耗。
金屬陣列高度降低使共振從 LSPR 轉移到 SPP
一個普適的平方根反比定律，支配所有陣列在高度降低時從 LSPR 到 SPP 的轉變
團隊通過彌合 LSPR 和 SPP 之間的差距，在金屬陣列中把共振品質因數提高了兩個數量級。
團隊表示，這一突破解鎖了金屬納米結構的全部潛力，為更強的納米級光－物質相互作用開闢了令人興奮的可能性，有可能徹底改變傳感、成像和太陽能等各個領域，開發出更強大、更具創新性的光學器件。
來源：香港城市大學
城大研究
克服金屬納米結構的能量損耗
