手性等离子体纳米结构的飞秒光学表征及其光子学应用
结题报告
批准号:
21673053
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
王晓莉
依托单位:
学科分类:
B0306.光化学与光谱学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
郝昌龙、常琳、郭俊、朱颜飞、Megersa Feyissa
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中文摘要
手性等离子体纳米结构由于其在化学、生物及物理方面的巨大潜在应用价值,引起了科学家的广泛关注和研究。目前相关方面的研究大多集中在手性结构的构筑以及稳态圆二色光谱性质方面,其在超快脉冲激光下的飞秒表征还鲜有介绍。然而时间分辨的超快光学性质具有极大的科学研究价值,一方面有助于从根本上了解化学反应过程中结构的超快变化以及手性催化中电子的转移过程;另一方面,贵金属纳米粒子由于其超快非线性光学性质而表现出的介电常数在超短时间内的变化,使其成为实现超快全光调制开关的优选材料,同时手性的引入使得对圆偏振光的超快调制成为可能,为发展超快光子学偏振器件提供了一种新颖可行的思路。本项目将围绕手性等离子体纳米结构的超快光学性质来展开工作,结合实验与理论计算,系统深入地探讨其超快光谱特性及其物理机制,并研究其在超快光子学偏振器件上的应用。
英文摘要
Optical chirality of plasmonic nanostructures has aroused great interest for their promising potential applications in optics, chemistry, and biosensing. Recent studies are mainly focused on construction of chiral structures and their optical activity. The determination of optical activity through circular dichroism (CD) spectroscopy has been served as a routine method for obtaining structural information. However, the steady state CD spectroscopy is not enough for observation of ultrafast structural changes such as those occurring during asymmetric chemical reactions. Thus femtosecond characterization is necessary for this purpose. Moreover, the ultrafast nonlinear optical response of gold nanoparticles under femtosecond laser paves the way for developing ultrafast all-optical switching. The introduction of chirality makes it possible to modulate circular polarized light in ultrafast time scale. This project is centered on the investigation of ultrafast nonlinear optical response of chiral plasmonic nanostructures experimentally and theoretically. The physical mechanisms of three typical chiral plasmonic nanostructures are then figured out. Finally the project will be focused on developing circular ultrafast all-optical switching based on the ultrafast optical responses of chiral plasmonic nanostructures.
本项目围绕等离激元纳米结构中热电子的超快动力学过程以及如何增强热电子的产生和转化效率开展了系列创新性研究。从研究单分散的金纳米粒子在超快飞秒脉冲下的热电子动力学弛豫性质出发,通过构筑不同种类的等离激元纳米结构如组装结构、光学谐振腔以及手性等离激元纳米结构等,实现了热电子产生和转化效率的增强,揭示了热电子弛豫的微观物理机制,并完成了热电子在光催化和超快光学开关、调制器等光学器件领域的初步应用探索。
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
Strong interference-based ultrathin conductive anti-reflection coating on metal substrates for optoelectronics
用于光电子的金属基底上基于强干扰的超薄导电减反射涂层
DOI:10.1038/s41427-018-0011-z
发表时间:2018-04-18
期刊:NPG ASIA MATERIALS
影响因子:9.7
作者:Liu, Hongyan;Peng, Jingjing;Yan, Yue
通讯作者:Yan, Yue
Enhancing hot-electron generation and transfer from metal to semiconductor in a plasmonic absorber
增强等离激元吸收器中热电子的产生和从金属到半导体的转移
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.103873
发表时间:2019-09
期刊:Nano Energy
影响因子:17.6
作者:Li Hongdong;Ali Wajid;Wang Zuochao;Mideksa Megersa F;Wang Fei;Wang Xiaoli;Wang Lei;Tang Zhiyong
通讯作者:Tang Zhiyong
All-Solution-Processed Ultrahigh Broadband and Wide-Angle Perfect Absorber Based on Mxene-Gold Nanoparticles
基于Mxene-Gold纳米颗粒的全溶液加工超高宽带广角完美吸收体
DOI:10.1002/adom.202000447
发表时间:2020-08-16
期刊:ADVANCED OPTICAL MATERIALS
影响因子:9
作者:Ali, Wajid;Mideksa, Megersa F.;Tang, Zhiyong
通讯作者:Tang, Zhiyong
Configuration-Modulated Hot Electron Dynamics of Gold Nanorod Assemblies
金纳米棒组件的构型调制热电子动力学
DOI:10.1021/acs.jpclett.9b02839
发表时间:2019
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters
影响因子:5.7
作者:Mideksa Megersa Feyissa;Liu Hongyan;Wang Fei;Ali Wajid;Li Hongdong;Wang Xiaoli;Tang Zhiyong
通讯作者:Tang Zhiyong
Boosting Hot Electrons in Hetero-superstructures for Plasmon-Enhanced Catalysis
增强异质超结构中的热电子以实现等离激元增强催化
DOI:10.1021/jacs.7b08903
发表时间:2017-12-13
期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子:15
作者:Guo, Jun;Zhang, Yin;Tang, Zhiyong
通讯作者:Tang, Zhiyong
表面等离激元吸收体中的能量转移机制及其应用
  • 批准号:
    21975060
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    王晓莉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金