来自CIC nanoGUNE、多诺斯蒂亚国外物理中心及材料物理中心的究诘团队,初次通过本质不雅测并表面阐明了光学声子与名义等离子体激元之间的“平带超强耦合”慷慨。这项发表于《当然·材料》的究诘,揭示了一种新的光与物资相互作用机制,可能在纳米光子学与量子工程等范畴具有应用后劲。

当光与物资的能量交换达到一定进程时,两者会酿成夹杂态,即极化子。究诘团队通过调动半导体衬底中的名义等离子体激元,使其共振频率与上方千里积的薄层极性晶体中的光学声子频率相匹配,从费力毕了超强耦合。与传统耦合阵势不同,这种耦合产生的夹杂极化子态能在很宽的波矢边界内保执险些交流的能量,酿成“平带”反馈,而非仅存在于动量的褊狭区域。
本质禁受泵浦探伤纳米光谱手艺:先用近红外光脉冲激励砷化铟衬底,产生转移电子以改变其名义等离子体共振频率,使之与上方50纳米厚碳化硅层的光学声子频率对王人;随后诈骗中红外光谱纳米成像手艺,对酿成的夹杂名义等离子体激元-声子极化子模式进行可视化不雅测,并得回其色散联系。本质效劳与表面模子共同阐明了这种在宽阔动量边界内存在的平带超强耦合。
该发现可能为极化子初始的化学历程及由强光-物资耦合引发的相变究诘提供新阶梯。在宽动量边界内已毕强耦合,意味着能同期产生多数夹杂模式,这大要有助于改变化学反应的势垒或重塑材料的物理特质。