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知识产权

新型声子频率梳的发现不仅在声子系统有广泛的潜在应用,实现并直接观测到了光频等离激元的安德森局域化现象

24 4月 , 2020  

多年来自个儿校物理大学王牧教授和彭茹雯教授商量组和德意志秘Luli马高校Schmelcher教师和曹鲁帅大学生合作意识了一种新型的声子频率梳,该专业于二〇一六年六月行业内部公布于Physical
Review Letters vol. 112, p075505。

物理高校王牧教授和彭茹雯教师琢磨组与Argonne National
Laboratory黄先荣大学生合作,将冬日构造实行工程化设计,成功贯彻了光频等离激元的Anderson局域化,他们题为“StrongLocalization of Surface Plasmon Polaritons with Engineered
Disorder”的杂文这段时间刊载于Nano Letters
第18卷,第1896-1903页(

报告人:梅军 教师 博士生导师 华工物理与光电高校

新近,关于微纳系统中热传导和输运的商讨渐渐改为功效器件Mini化、集成化及热电转变等领域的基本点切磋课题。相关探究不仅仅在本领上有至关主要的行使,同一时候也能够深切揭露微纳系统中热力学规律。南大王牧教师和彭茹雯教授研商组自二零零二年起对微纳系统中声子输运及热导性质举办商讨,此中曹鲁帅大学子和祁冬祥博士在学士时期做了汪洋切实可行做事,得到一些修正性成果。譬如,他们第二回将量子化热导从单通道推广到多通道,进而引进声子非线性效应,提议了外场可控的多通道量子化热导的定义,并在聚合物系统中表达了电场调节量子化热导通道的来头。这一应有尽有工作程序宣布在
Physical Review B 和 Applied Physics Letters 等杂志上(详见PRB vol. 72,
p214301; APL vol. 93, p011907; PRB vol. 85, p214123等State of Qatar。

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前几天,该切磋组与德国奥斯陆大学Schmelcher教授研究组合营,
将研讨拓展到单频慰勉的非线性声子系统,发现了一种风尚声子频率梳。他们利用拆解深入分析剖判和数值模拟等花招揭橥了这种声子频率梳的产生体制,并交付了其大意天性。商量证明,利用声子非线性共振能够发生新型的频率梳,这种声子频率梳不但能够发生比平时频率梳更密集的梳齿构造,还能引进越来越灵敏的关系激发性质。这几个特征使得该新型声子频率梳具有充足的选拔前程。此项职业于二〇一六年七月正规公布于Physical
Review Letters vol. 112,
p075505。彭茹雯教师和曹鲁帅博士是该故事集通信小编,同不经常间祁冬祥大学子也在其学士时期加入了此项职业。

图一、冬辰光栅构造的扫描电子显微镜图像以致远场光学衡量系统的暗示图。

告知时间:二零一八年 七月27 日午后4:00-5:00。

最新声子频率梳的觉察不止在声子系统有附近的隐衷应用,比如提升声子系统的热注入和转载功能等,还是能够加大到举例非线性光学等此外系统。该类别商讨职业遭到国家自然科学基金委员会以至科技(science and technology卡塔尔(قطر‎部的主要性援助。

大自然大多数物质具备严节构造,波在冬日系统中的传播难题是凝聚态物经济学的入眼课题。一九六零年Anderson(P.
W. Anderson)提议电子在冬辰系统中会现身实时势域化现象,况且会引致导体调换为非导体,本场地后来被誉为Anderson局域化。由于Anderson局域化来自冬天系统中波的特点,因而这一景色得以推广到任何的各样波,比方电磁波、声波、物质波等。南大王牧教师和彭茹雯教师商讨组自一九九七年的话对人工微构造系统中光子和声子的Anderson局域化现象开展了绵绵浓重的研讨,完结了广义准周期系统中光子和声子的Anderson局域化,开掘了人工微布局系统Hong Kong中华电力有限公司子、光子和声子的局域与退局域转换,斟酌了该意义的光电应用等等。这一应有尽有职业程序刊登在
Physical Review B 和 Applied Physics Letters 等杂志上 (PRB 57, 1544; PRB
67, 205209;PRB 72, 214301;APL 89, 153114;PRB 75, 165117;APL 93,
011908;PRB 91, 045111等卡塔尔。

地点:行健楼 437 会议室

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单向,表面等离激元作为一种局域在金属与媒质分界面上的电子集体振荡,受到了群众的广大关注。达成表面等离激元的Anderson局域化能够将电磁场局域在更加小的上空,完结更好的场局域和场升高效率,可采用于完结飞米激光器、相当高分辨成像等。可是由于光频等离激元在传播进度中损耗相当的大,因此很难在实验上落实并察见到光频等离激元的Anderson局域化现象。

特邀单位:物理科学与技术高校 量子输运与热能科学中心

几日前,王牧和彭茹雯研商组与黄先荣博士同盟,在五金薄膜上进展冬日光栅布局的工程化调节,设计和策动了五百多少个冬日构造样板,第叁遍在尝试上应用两类远场衡量手腕,对七百多个冬辰构造样本进行了精巧度量和总结解析,落成并一向观测到了光频等离激元的Anderson局域化现象。同不时候通过树立模型深入分析剖判了外界等离激元在严节系统中的多种散射的一颦一笑,证实光频等离激元在冬日系统中的Anderson局域化来自散射波之间的相干相消。该专门的工作一边丰裕了安德森局域化的物理种类;同期在光子晶片、飞米激光以致光与物质强相互影响等方面负有举足轻重的应用前途,得到了《Nano
Letters》评定调查人的一成不改变美评。比如,评定审核人以为那是“三个很要紧而且风趣的结果”(“Avery important and interesting
result”);“这些工作不止将抓住等离激元钻探群众体育的关切,同一时候也会孳生专业在光子集成电路器件、皮米尺度下量子现象、或者太阳电瓶等探讨领域的大家的偏重(“The
work will attract the attention not only from the plasmon community but
also the researchers working in the on-chip photonic devices, quantum
phenomena at nanoscale, and maybe solar cell.”)。

报告人简单介绍:

此项专业首要由南大史文物博物在其硕士时期完结,
他是该诗歌的第一笔者,彭茹雯、黄先荣和王牧是该诗歌通信作者,插足该工作的还应该有范仁浩和王前行等导师以至刘莲子、徐地虎、张昆和景灏等大学生。该项斟酌受到科学技术部“国家首要研究开发安插”以致国家自然科学基金委员会重视项目等援助。

梅军,华工物理与光电高校教学,博士生导师。2005年于罗利高校物理高校获博士学位,后赴东方之珠农业学院物理系从事博士后切磋至二零一三年。主持国家自然科学基金3项,在Nature
Communications,Physical Review Letters,Physical Review 类别,New
Journal of Physics,Applied Physics Letters
等主流学术期刊发布学术随想40余篇。首要切磋方向为声学超材质和超表面,声波中的狄拉克点及拓扑相变,有效媒介物理论等。

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告知摘要:

图二、随着光栅冬辰程度稳步增大,最后促成光频等离激元的强局域。

为切磋声子晶体中的狄拉克点,大家前行了二个相通于量子力学中k.p方法的精华微绕理论,从中央原理上商量了狄拉克锥线性色散关系的留存条件和斜率大小。在这里理论基本功上,设计了叁个具有双狄拉克锥色散关系的声子晶连串统,进而在异常低频率上完毕了声波的有用零光滑度材质。在该种类中,当双狄拉克点的奇迹简并被打破之后,布里渊区大旨左近的能带反转会引起声波的拓扑相变,进而招致对破绽不灵敏的拓扑边界态。

(物理高校 科学技艺处)


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