等离激元-激子的耦合杂化与量子相干特性研究

项目名称： 等离激元-激子的耦合杂化与量子相干特性研究

项目编号： No.11374236

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王取泉

作者单位： 武汉大学

项目金额： 89万元

中文摘要： 金属纳米结构表面等离激元研究属于物理学前沿课题，等离激元-激子相干耦合是有源等离激元体系的核心研究内容。本项目拟开展金属等离激元与半导体量子点和激光染料分子两种激子体系相干耦合效应的研究，重点研究等离激元－激子强耦合导致的Rabi劈裂和Fano干涉等量子相干效应及其激发能量传递动力学行为。理论上用解析波函数方法结合时域有限差分法（FDTD）数值模拟研究等离激元诱导的多个半导体量子点的Dicke协同辐射（包括纠缠、超辐射和亚辐射），用粒子数运动方程研究耦合体系中的受激放大辐射。实验上生长制备高质量银单晶Fabry-Perot 环形腔和Au纳米棒－CdSe量子点复合纳米结构，调节结构参数实现等离激元和激子的共振相干强耦合，并对量子等离激元进行探索性研究。采用飞秒激光探测等离激元－激子耦合超快动力学和量子相干特性，提高其光俘获量子效率和非线性品质因子，为有源等离激元纳米光学器件的设计提供依据。

中文关键词： 等离激元-激子耦合；Fano共振；量子尺寸效应；超快动力学；光催化

英文摘要： Plasmonics of metal nanostructures is a frontier of modern physics. The coherent coupling of plasmon and exciton is a key research topic in active plasmonic nanosystems. In this proposal, we will study coherent coupling effect of metallic plasmon and exci

英文关键词： plasmon-exciton coupling；Fano resonance；quantum size effect；ultrafast dynamics；photocatalysis