臧剑锋教授团队在柔性等离激元超表面研究中取得进展

来源:光电信息学院浏览次数:13发布时间:2018-01-12编辑:宣传部

  新闻网讯 软材料与新兴的超材料结合展现出空前的机遇,而可逆的机械形变提供了一种新的调节方式。目前有关柔性等离激元超表面的研究大多基于平面内的结构单元的耦合,基于面外耦合的设计能提供更大的场增强效果,这种设计还未在软基底上实现。



  近期,光电信息学院臧剑锋教授团队在该领域取得进展。1月8日,美国化学学会期刊《纳米快报》(Nano Letters, IF=12.712)在线发表了该团队基于柔性等离激元超表面研究的最新成果“Out-of-Plane Designed Soft Metasurface for Tunable Surface Plasmon Polariton”。


  柔性材料能够承受较大的可逆的变形,面外耦合设计的等离激元超表面能够形成更强的场增强效果的局域场。该团队结合两者的优点,首次实现了柔性基底上基于面外耦合设计的可动态调控的等离激元超表面。该团队设计出具有两层金纳米带的光栅结构的超表面,研究了分离高度和拉伸情况下的应变对共振峰位置的影响。研究发现,通过增加分离高度,可以使共振峰的位置红移,通过拉伸可以连续的使波长的位置发生红移。该研究对等离激元器件的集成设计具有指导意义。这种结构和调节方式也适用于一些新兴的二维材料。该团队2016在英国皇家物理学会二维材料(2D materials,IF=6.937)杂志上在线发表了基于石墨烯的机械可调的柔性超表面的仿真工作(2D Materials, 3 (2016) 041007),验证了这一方式的对于二维材料的理论可行性。这种超表面在生物检测、等离激元电路器件等领域具有重要的应用前景。


  2015级直博生刘欣是该论文的第一作者,指导老师臧剑锋是文章的通讯作者,其他合作者还包括2015级博士生黄钊,2014级本科生朱诚凯,2012级本科生王力。该成果还在2017年国际柔性电子会议上获得了最佳墙报奖,由美国工程院院士、西北大学黄永刚教授为刘欣颁奖。


  臧剑锋带领的软纳米材料与器件实验室以柔性纳米器件和新材料为核心,运用软物质技术和纳米技术,设计和制造具有非凡性能的柔性功能器件和系统,来应对面向软体机器人、柔性电子、光电子、能源和健康等领域的前沿与挑战。


  论文链接:http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.7b05190

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