近日,光電工程學(xué)院微納光學(xué)研究所袁小聰教授課題組在表面等離激元光鑷操控金屬納米線方面研究取得新進展,在國際納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域權(quán)威刊物《Nano Letters》發(fā)表了題為《Plasmonic Hybridization Induced Trapping and Manipulation of a Single Au Nanowire on a Metallic Surface》的文章(DOI: 10.1021/nl502975k),我校袁小聰教授和閔長俊副教授是通訊作者,深圳大學(xué)是通訊作者單位。
近年來,線基金屬納米結(jié)構(gòu)成為光學(xué)研究領(lǐng)域的一大熱點。納米線由于其細長結(jié)構(gòu)的特殊性,在納米尺度精確操控納米線在水平面內(nèi)的方向角具有重要意義。傳統(tǒng)的操縱手段主要依賴于激光光鑷技術(shù),然而由于激光對金屬納米線有較強的排斥力作用,難以實現(xiàn)穩(wěn)定操控。本論文在國際上首次提出并驗證了一種基于線偏光激發(fā)表面等離激元(SPP)聚焦效應(yīng)的新型光鑷技術(shù),通過SPP光鑷對金屬納米結(jié)構(gòu)的吸引力實現(xiàn)了對金屬納米線的穩(wěn)定捕獲,并通過改變激發(fā)光的偏振方向?qū)崿F(xiàn)了對金納米線的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。論文從理論上分析了捕獲和旋轉(zhuǎn)的物理機制,實驗結(jié)果與理論分析完美吻合。基于此,進一步通過調(diào)控納米線的位置和方向角,實現(xiàn)了金屬膜上納米線基結(jié)構(gòu)的搭建,該技術(shù)對于構(gòu)建光電功能芯片與器件(如邏輯門電路、納米激光器等)具有重要應(yīng)用前景。同時,光束在金屬膜表面激發(fā)的SPP與膜上的金屬納米結(jié)構(gòu)表面激發(fā)的局域表面等離子體(LSP)之間的雜化耦合,會使金屬膜與金屬納米結(jié)構(gòu)間隙內(nèi)的電磁場產(chǎn)生極大增強,這種結(jié)構(gòu)在光譜、傳感、催化、生物技術(shù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值,并將對納米光電子學(xué)、納米生物學(xué)和醫(yī)藥學(xué)的研究發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。
該研究成果鏈接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl502975k
該研究先后得到國家自然科學(xué)基金重點項目(項目號:61036013, 61138003),國家自然科學(xué)基金面上項目(項目號:11204141),國家自然科學(xué)基金青年項目(項目號:61377052),973項目(項目號:2015CB352004)等資助。
《Nano Letters》是由美國化學(xué)協(xié)會出版的國際納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域權(quán)威刊物,主要刊登材料科學(xué)領(lǐng)域的研究成果。2014年該刊的影響因子為12.94。