《环境条件下纳米粒子等离子体和腔光子之间的超强耦合》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2020-09-15
  • 自然于2020年6月01日发布关于“环境条件下纳米粒子等离子体和腔光子之间的超强耦合”的文章,文章指出超强耦合是一种独特的电磁相互作用机制,它使各种有趣的物理现象成为可能。传统上,这一机制是通过耦合多量子阱、超导人工原子或二维电子气体到微腔谐振器的子带间跃迁来实现的。然而,使用这些平台需要苛刻的实验条件,如低温、强磁场和高真空。在这里,我们使用一个位于谐振光学法布里-珀罗微腔的腹角的等离子体纳米线阵列来达到在环境条件下不使用磁场的超强耦合(USC)状态。从光学测量我们提取的价值交互强度的跃迁能高达0.55 g /ω~,在南加州大学政权,而奈米棒数组中只占∼腔体积的4%。此外,通过比较耦合和非耦合系统的共振能量,我们间接地观察到基态能量高达约10%的变化,这是USC的一个标志。结果表明,等离子体微腔极化激元是实现光学和红外范围内的室温超音波化的一个很有前途的平台,并可能导致长期以来寻求的真空能量修饰的直接可视化。

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    • 编译者:郭文姣
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    • 自然于2020年6月1日发布关于纳米粒子的内容,文章指出超强耦合是一种独特的电磁相互作用机制,能够产生丰富多样的有趣的物理现象。传统上,通过将多个量子阱、超导人造原子或二维电子气体的子带间跃迁耦合到微腔谐振器来实现这一过程。然而,使用这些平台需要苛刻的实验条件,如低温、强磁场和高真空。在这里,我们使用一个等离子体纳米棒阵列位于共振光学法布里-珀罗微腔的腹侧,以达到环境条件下的超强耦合(USC)机制,而不使用磁场。从光学测量中,我们提取了在过渡能上的相互作用强度的值,高达g/ω~ 0.55,深在USC区域,而纳米棒阵列只占腔体体积的4%。此外,通过比较耦合系统和非耦合系统的共振能量,我们间接观察到基态能量高达10%的变化,这是USC的一个标志。我们的结果表明,等离子体-微腔极化子是一个很有前途的平台,在室温超导体的光学和红外范围内实现,并可能导致长期寻求的真空能量改性的直接可视化。
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    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
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    • 自然于2020年12月23日发布关于纳米的内容,文章指出在经典物理学和量子物理学的界面,麦克斯韦和薛定谔方程描述了光场如何驱动和控制电子现象,以使光波电子在太赫兹或千赫频率和在超小尺度。光照射金属的电场与电子相互作用并在阿秒尺度上产生准粒子,如激子或等离子体。在这里,我们在一个结构银薄膜中创建并成像一个拓扑等离子体自旋纹理准粒子。线偏振光的自旋角动量分量与设计的几何相位阿基米德耦合结构相互作用产生不同轨道角动量的等离子体波。这些电浆子场发生自旋轨道相互作用,它们的叠加产生一系列电浆子涡。其中三个涡旋可以形成具有非平凡拓扑电荷的自旋结构,类似于磁梅隆准粒子。这些自旋纹理局限在半波长的光内,并存在于等离子体场的时间尺度上。我们使用超快非线性相干光电子显微镜来生成阿秒级的涡旋场空间演化视频;电磁模拟和解析理论证实了等离子体梅隆准粒子的存在。准粒子形成手性场,在纳米空间尺度和20飞秒时间尺度(“纳米飞秒尺度”)上打破了时间反转的对称性。这种非平凡自旋角动量拓扑的瞬态产生与量子物质的宇宙结构产生和拓扑相变有关,并可能在纳米飞秒尺度上传递量子信息。