表面等离激元是纳米结构表界面自由电子集体振荡所形成的表面波。表面等离激元的产生,使得人们能够利用各种等离激元结构,在超越光学衍射极限的纳米尺度操控光与物质相互作用、增强光学过程、研发光学器件,从而触发了在物理学、化学、生物医学等领域重要基础研究突破和应用探索创新。随着表面等离激元研究的不断深入,人们发现它不仅能够在经典物理的研究中具备重要价值,同时在量子科学领域也能发挥优势,因此量子等离激元学逐渐形成,并且发展为目前物理学中一个重要国际前沿领域。
早期的量子等离激元学研究主要针对于基础研究,并且所涉及的体系大多为简单的纳米结构(比如纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜等),以及较为单一的量子辐射子(比如量子点)。随着该领域十多年的发展,目前量子等离激元的研究体系不仅体现出多元化的特点,而且已经在诸多领域都体现出惊人应用潜力。这些领域不仅包括量子信息和量子计算等量子科学,同时在化学催化、生物高灵敏传感探测、以及各种集成光电子器件的研发中,量子等离激元的研究也取得重要进展。王雪华教授课题组是国际上从事量子等离激元研究的著名团队,结合团队的研究背景,以及量子等离激元领域发展的特点与最近进展,王雪华教授团队在《Progress in quantum electronics》杂志发表综述文章“Quantum plasmonics get applied”(Prog. Quant. Electron. 65, 1-20, 2019)。周张凯副教授和华南农业大学的刘景锋副教授(王雪华教授的博士毕业生)为论文第一作者,王雪华教授和新加坡国立大学的仇成伟教授为文章通讯作者。该论文系统总结了量子等离激元领域的发展过程以及近期重要成果,不仅概述了该领域重要的理论模型,而且重点综述近年来量子等离激元的应用成果,比如量子等离激元电路、纳米激光器、生化应用等。
该工作研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、新加坡研究基金会,“广东省特支计划”科技创新青年拔尖人才,广东省自然科学杰出青年项目,广州市科技创新委“珠江科技新星”项目等项目,光电材料与技术国家重点实验室的大力支持。文章链接为:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079672719300084