西安交大理学院在表面等离激元的传输特性研究方面

表面等离激元(Surface Plasmon Polaritons, SPPs)是入射光波与金属表面自由电荷集体震荡相互耦合而形成的非辐射电磁模式，它在光学衍射极限下的长程传播特性为未来光子器件的微型化、光电子器件的集成化提供了有利条件。

近期，理学院量子光学研究组王文慧讲师指导的研究生对于银纳米线中SPP的新奇传输特性研究取得系列进展，该系列工作在徐忠锋教授、李福利教授的合作指导下完成。

在银纳米线分枝结构中，他们首次从实验上研究了对称性破缺程度对于SPP传输行为的影响。通过人为改变主线与支线之间的角度，来调控体系的对称性破缺程度。不同的对称性破缺程度下，实验观测到主线与支线交点处的散射光强呈现出非线性的变化规律，存在极小值。该研究结果初步显示了体系的对称性破缺程度与SPP传输行为的关系，提供了一种新的调控SPP传输特性的方法。

在银纳米线－纳米颗粒复合结构中，他们通过人为连续调控纳米颗粒的位置来观测对于纳米线中SPP传输特性的影响。实验发现当改变纳米颗粒的位置时，散射光强出现显著的周期性震荡趋势。这是由于银纳米线上不同的SPP模式之间相互干涉而形成沿纳米线表面强弱交替变化的场强分布，从而导致纳米颗粒的散射光强呈现周期性的波动趋势。该研究结果显示了纳米颗粒在调控SPP传输特性方面的重要作用，为设计和构建纳米光子器件提供了一种新的思路。

该系列研究成果分别在Nature出版集团旗下刊物Scientific Reports第6卷（题为“Influence of symmetry breaking degrees on surface plasmon polaritons propagation in branched silver nanowire waveguides”） 和 第6卷（题为“Control on Surface Plasmon Polaritons Propagation Properties by Continuously Moving a Nanoparticle along a Silver Nanowire Waveguide”）上在线发表。西安交通大学理学院为该论文第一作者单位。

该研究工作得到了国家自然科学基金和学校学科综合交叉等项目的共同资助。

文章链接1：http://www.nature.com/articles/srep34418

文章链接2：http://www.nature.com/articles/srep37512