约束电子在光的作用下集体振荡,产生了等离子体共振,其频率由电子密度和约束结构的大小和形状决定。在金属粒子上的等离子体通常发生在经典的体系中,其特征的量子能级间距与等离子体频率相比是微不足道的。在掺杂半导体量子阱中,可以观察到量子等离子体激振,其量子化能量超过了等离子体频率。在中远红外线范围内出现了这样的子带等离子体,并表现出多种多样的动态人体效应。在这里,我们报道了在碳纳米管中对子带等离子体的观察,在这里,量子化和等离子体频率都比典型的量子井要大3个数量级。因此,我们观察到近红外波段的显著吸收峰。具体地说,我们观察到在排列的单壁碳纳米管的封闭膜上的近红外等离子体峰,仅当探头的光偏振垂直于纳米管轴,并且只有当载体存在于传导或价带时才会出现。峰的强度和频率都随载波密度的增加而增加,与共振的等离子体性质一致。我们对排列在碳纳米管中的量子控制的量子等离子体的观测,不仅将为碳基近红外光电器件的发展铺平道路,而且还能让我们研究一个维度中相互作用电子的集体动态响应。
——文章发布于2018年3月16日