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表面等离子激元模式耦合及其在色彩显示方面的应用
结题报告
批准号:
11604256
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
张磊
依托单位:
学科分类:
A2206.微纳光学与光子学
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张朝阳、问峰、刘星、钟华
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中文摘要
表面等离子激元在纳米尺度上控制电磁波特性方面具有出色的能力,而且它已经被广泛应用于超材料、生物传感器、激光、非线性光学和光伏器件等领域中。纳米结构的谐振响应可以简单地通过几何结构来控制。尤其是在色彩显示领域,由纳米结构组成的的像素单元更稳定、尺寸更小,大有取代传统显色材料之势。在本项目中,通过研究周期结构中高阶表面等离激元的激发和检测,以及多纳米结构系统中局域表面等离子激元谐振模式间的耦合效应,我们志在实现基于表面等离子体效应的更灵活多变的色彩单元,并将它们应用于信息加密和防伪标签等领域中。我们相信,通过揭示谐振模式背后的物理机制和功能性展示,我们的研究工作也将为表面等离子激元在其他光学和光电器件中的应用开拓出一条更广阔的道路。
英文摘要
Plasmonic resonances of nanostructures possess great capabilities to engineer electromagnetic wave at the nanoscale, which have been applied to various areas, such as metamaterials, biosensing, lasing, nonlinear optics and photovoltaic devices. Especially, nanostructures, whose resonance spectrum of can be readily tailored by geometric dimensions, are promising to replace traditional color display pixels due to their stability and smaller sizes. In this project, through investigating the excitation and detection of high order surface plasmon polariton (SPP) modes on periodic structures and coupling effect of localized surface plasmon resonance (LSPR) of multiple-nanostructure systems, we aim to develop more versatile color prints based on plasmonic nanostructures for applications to information encryption and anti-counterfeiting labels. With the success of this project, we believe the unveiled underlying mechanisms and functionality demonstrations will also pave a broader avenue to other optical and photoelectric devices.
基于亚波长结构的光场调控是当前研究热点,通过研究亚波长结构中电磁模式的激发和辐射特性,以及模式间的耦合作用,可以实现有效灵活的远场调控。这其中,辐射波长和辐射强度调控是结构色产生与控制的基础。本项目,通过研究周期结构中低阶和高阶等离激元模式的激发辐射特性与电场偏振的关系,实现了一种依赖于起偏-检偏的结构色,且只有在特定偏振选择下,才能实现色彩显示,在防伪标签、信息安全方面具有重要应用前景;在此基础上,我们进一步提出了一种可对介电环境变化进行检测的色彩传感器,且检测灵敏度可根据检测范围进行对应优化,在高效色彩传感方面具有重要意义;通过研究硅纳米结构的磁共振响应,实现了一种高效的像全息技术,与现有半导体工艺具有良好的兼容性,大大推动了超构表面向实用化的迈进;提出了一种可利用入射光偏振特性实现超构透镜调焦的方案,大大简化了调焦的难度。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Dielectric Meta-Holograms Enabled with Dual Magnetic Resonances in Visible Light
在可见光下实现双磁共振的介电元全息图
DOI:10.1021/acsnano.7b04868
发表时间:2017-09-01
期刊:ACS NANO
影响因子:17.1
作者:Li, Zile;Kim, Inki;Qiu, Cheng-Wei
通讯作者:Qiu, Cheng-Wei
DOI:10.1360/sspma-2019-0153
发表时间:2019
期刊:中国科学: 物理学 力学 天文学
影响因子:--
作者:徐运坤;罗子荣;张磊;雷党愿
通讯作者:雷党愿
3D Metaphotonic Nanostructures with Intrinsic Chirality
具有内在手性的 3D 超光子学纳米结构
DOI:10.1002/adfm.201803147
发表时间:2018-08
期刊:Advanced Functional Materials
影响因子:19
作者:Qiu Meng;Zhang Lei;Tang Zhixiang;Jin Wei;Qiu Cheng-Wei;Lei Dang Yuan
通讯作者:Lei Dang Yuan
Modulation of the High-Order Laguerre-Gaussian Beam in Dressing Four-Wave Mixing
修整四波混频中高阶拉盖尔高斯光束的调制
DOI:10.1109/jqe.2018.2862630
发表时间:2018-08
期刊:IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS
影响因子:2.5
作者:Lin Chang;Xing Liu;Yanyong Sun;Kun Wang;Lei Zhang;Yanpeng Zhang
通讯作者:Yanpeng Zhang
Manipulation of a ring-shaped beam via spatial self- and cross-phase modulation at lower intensity
通过空间自相位和交叉相位调制以较低强度操纵环形光束
DOI:10.1039/c8cp06799f
发表时间:2019
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:3.3
作者:Cheng Lin;Zhang Zhaoyang;Zhang Lei;Ma Danmeng;Yang Gaoguo;Dong Tian;Zhang Yanpeng
通讯作者:Zhang Yanpeng
生物大分子动态结构与功能
  • 批准号:
    11922410
  • 项目类别:
    优秀青年科学基金项目
  • 资助金额:
    120万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    张磊
  • 依托单位:
初生态盘状高密度脂蛋白结构与功能关系的微观物理机理研究
  • 批准号:
    11774279
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    张磊
  • 依托单位:
9.6nm高密度脂蛋白结构与功能的透射电子显微镜与分子动力学模拟研究
  • 批准号:
    11504287
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    张磊
  • 依托单位:
国内基金
海外基金