通过改变几何尺寸减少金属纳米结构中的能量损失

香港城市大学（CityUHK）的研究人员发现，可以显著减少金属纳米结构的能量损失。通过改变这些结构的几何尺寸，研究人员释放了它们的全部潜力，为开发更强大、更高效的纳米级光学器件铺平了道路

研究团队由香港城市大学电气工程系讲座教授蔡鼎平教授和澳大利亚国立大学Yuri Kivshar教授共同领导。Kivshar教授还于2023年担任了CityUHK香港高等研究院的客座研究员。

CityUHK电气工程系的梁耀博士说：“这一突破解决了长期存在的能量损失问题，允许使用高性能纳米级光学器件。”他是发表在《物理评论快报》杂志上的题为“从局部到非局部高Q等离子体金属表面”的研究文章的第一作者

发现了一个新的普遍规则，即平方根反比定律，表明调整等离子体纳米结构的尺寸可以显著减少能量损失。这一发现弥合了局域表面等离子体共振（LSPR）和表面等离子体激元（SPP）之间的差距，使金属阵列的共振质量提高了两个数量级。这一突破为纳米级更强的光物质相互作用开辟了令人兴奋的可能性

将高损耗局域表面等离子体共振（LSPR）与低损耗表面等离子体激元（SPP）连接起来是一项艰巨的挑战，需要创新思维和偏离传统方法

这一发现有可能彻底改变各个领域，包括传感、成像和太阳能。有了这项新技术，研究人员准备开发更强大、更具创新性的光学设备，迎来技术进步的新时代 More information: Yao Liang et al, From Local to Nonlocal High- Q Plasmonic Metasurfaces, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.053801. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2311.13452

Journal information: Physical Review Letters , arXiv