金属纳米结构量子等离激元二阶激发与二次谐波增强

批准号:
11674254
项目类别:
面上项目
资助金额:
73.0 万元
负责人:
王取泉
依托单位:
学科分类:
A2206.微纳光学与光子学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
王取泉、周利、郝中华、王佳宏、杨大杰、丁思静、潘贵明、南凡、马良、程自强
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中文摘要
金属等离激元经典与量子效应以及线性和非线性增强受到广泛关注。本项目拟对经典和量子等离激元体系两个二阶非线性效应进行研究: 量子体系二阶等离激元激发(Double Plasmon Excitation, DPE)和经典体系等离激元对二次谐波(SHG)的增强。两者分别受制于小量子体系的弱散射和中心对称体系禁戒偶极跃迁。因此,我们提出利用经典与量子等离激元的耦合增强DPE和等离激元磁共振模式Fano效应增强SHG发射。我们将对比研究量子尺寸纳米颗粒等离激元的量子极限和DPE;研究非对称金属纳米结构中等离激元多极振荡和磁共振模式Fano效应增强SHG;利用复合金属纳米结构中局域场和DPE共振能量转移增强SHG。本项目涉及到等离激元的磁共振模式、量子效应和非线性增强三个热点研究方向,有助于揭示等离激元的量子特性并提高其激发能量共振转移,对制备基于等离激元的二阶非线性纳光子器件具有非常重要的应用价值。
英文摘要
Classical and quantum effects of plasmon resonance as well as linear and nonlinear enhancements in metal nanostructures have attracted considerable attention recent years. In this proposal, we investigate two second order nonlinear effects of classical and quantum plasmonic systems: double plasmon excitation (DPE) of quantum systems and second harmonistic generation (SHG) enhancement from classical systems. Two nonlinear effects are limited by the weak scattering cross section and the dipole forbidden in the centrosymmetric materials, respectively. Therefore, we propose the project to enhance DPE efficiency by the coupling of classical and quantum systems and improve SHG via plasmonic Fano resonance. We will study: 1) critical sizes of gold and silver quantum plasmon and DPE, 2) the multipole resonance and magnetic modes of asymmetric metal nanostructures, 3) SHG enhancement by plasmon-enhanced local field and resonance energy transfer from the PDE. This project involves three hot topics in nanooptics: magnetic plasmon modes, quantum plasmon, and nonlinear enhancements. This study will be helpful to uncover the quantum behaviours of plasmon resonance, to improve the resonance energy transfer efficiency, and have great significance to design and fabricate the second order nonlinear micro/nano photonic devices.
金属等离激元的线性和非线性增强效应受到广泛关注,本项目围绕经典尺寸和量子尺寸金属纳米结构等离激元效应及其增强二次谐波机制开展研究工作,利用金属纳米结构中等离激元多极共振、磁共振模式、和Fano共振实现二次谐波的增强。揭示了带间跃迁共振引起的谐波共振能量转移机制对非线性光学发射的增强机制。构建了金属-介质天线、金属-增益材料、金属-二维材料、非对称金属-半导体异质纳米结构等多种复合纳米体系,实现了等离激元对二次谐波和其他光学非线性效应的增强。本项目涉及到等离激元的磁共振模式、量子效应和非线性增强三个热点研究方向,对制备基于等离激元的二阶非线性纳光子器件具有非常重要的应用价值。
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
MoS2-modified porous gas diffusion layer with air-solid-liquid interface for efficient electrocatalytic water splitting
MoS2 改性多孔气体扩散层,具有空气-固-液界面,可实现高效电催化水分解
DOI:10.1039/c8nr04082f
发表时间:2018
期刊:Nanoscale
影响因子:6.7
作者:Sui Chenxi;Chen Kai;Zhao Liming;Zhou Li;Wang Qu Quan
通讯作者:Wang Qu Quan
Tunable Charge Transfer and Dual Plasmon Resonances of Au@WO3-x Hybrids and Applications in Photocatalytic Hydrogen Generation
Au@WO3-x 杂化物的可调谐电荷转移和双等离子共振及其在光催化制氢中的应用
DOI:10.1007/s11468-019-01002-y
发表时间:2020
期刊:Plasmonics
影响因子:3
作者:Chen Kai;Gong Li-Li;Ding Si-Jing;Liu Jia;Ma Song;Wang Jia-Hong;Yang Da-Jie;Pan Gui-Ming;Hao Zhong-Hua;Zhou Li;Wang Qu-Quan
通讯作者:Wang Qu-Quan
Integrating metallic nanoparticles of Au and Pt with MoS2-CdS hybrids for high-efficient photocatalytic hydrogen generation via plasmon-induced electron and energy transfer
将 Au 和 Pt 金属纳米粒子与 MoS2-CdS 杂化物集成,通过等离子体诱导电子和能量转移实现高效光催化制氢
DOI:10.1039/c7ra03912c
发表时间:2017
期刊:RSC ADVANCES
影响因子:3.9
作者:Chen Kai;Ma Liang;Wang Jia-Hong;Cheng Zi-Qiang;Yang Da-Jie;Li Ying-Ying;Ding Si-Jing;Zhou Li;Wang Qu-Quan
通讯作者:Wang Qu-Quan
Gain-modulated plasmonic Rabi oscillations of coupled nanocomplex
耦合纳米复合物的增益调制等离子体拉比振荡
DOI:10.1016/j.optmat.2017.08.035
发表时间:2017-11
期刊:Optical Materials
影响因子:3.9
作者:Yang Da-Jie;Pan Gui-Ming;Ding Si-Jing;Hao Zhong-Hua;Zhou Li;Wang Qu-Quan
通讯作者:Wang Qu-Quan
Magnetic Plasmon-Enhanced Second-Harmonic Generation on Colloidal Gold Nanocups
胶体金纳米杯上的磁等离子体增强二次谐波产生
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b00020
发表时间:2019-03-01
期刊:NANO LETTERS
影响因子:10.8
作者:Ding, Si-Jing;Zhang, Han;Lin, Hai-Qing
通讯作者:Lin, Hai-Qing
电荷转移对等离激元量子和非线性效应的调控及其应用
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62万元
- 批准年份:2020
- 负责人:王取泉
- 依托单位:
表面等离激元局域光场调控低维结构中的激子耦合与能量转移
- 批准号:91750113
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:王取泉
- 依托单位:
等离激元-激子的耦合杂化与量子相干特性研究
- 批准号:11374236
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:89.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:王取泉
- 依托单位:
金属表面等离激元Fano共振效应及其应用研究
- 批准号:11174229
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:75.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:王取泉
- 依托单位:
金属纳米天线与半导体低维结构的量子调控
- 批准号:10874134
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:王取泉
- 依托单位:
半导体低维体系中自旋动力学过程的研究
- 批准号:10534030
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:180.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:王取泉
- 依托单位:
半导体量子点中量子比特旋转和量子逻辑门的研究
- 批准号:10474075
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:王取泉
- 依托单位:
半导体量子点的单光子发射与Rabi振荡的研究
- 批准号:10344002
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:王取泉
- 依托单位:
国内基金
海外基金
