2016年4月最新一期的Nature Photonics的封面文章首次報(bào)道了使用Neaspec散射型近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡(NeaSNOM)對(duì)二維材料石墨烯納米帶中被調(diào)制的邊界與面等離基元的研究成果。該突破性進(jìn)展將有助于科學(xué)家們更加深入的分析與證實(shí)未來(lái)等離基元的廣泛潛在應(yīng)用。

石墨烯等離基元通常在紅外與太赫茲波段，該等離基元已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)證實(shí)可被電學(xué)調(diào)制。因此，石墨烯在納米尺度光學(xué)傳播方面存在廣泛的應(yīng)用前景。但是受到尺寸限制的石墨烯帶中的等離基元還是首次被實(shí)驗(yàn)測(cè)量與研究。

課題組研究了不同尺寸石墨烯納米帶中等離基元(參考上圖)，不同寬度相同長(zhǎng)度的石墨烯納米帶表現(xiàn)出明顯不同的近場(chǎng)信號(hào)邊界強(qiáng)度。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論分析的方法，結(jié)果表明，由于尺寸限制而出現(xiàn)的邊界等離基元可被實(shí)驗(yàn)觀察到(參考下圖)。 并且，樣品中的邊界等離基元與面等離基元共同存在且相互作用。

可以預(yù)見(jiàn)，該文章中使用到的Neaspec公司的超高分辨近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡可以幫助更多科學(xué)家進(jìn)一步分析即將出現(xiàn)的更多基于石墨烯、其他二維層狀材料、二維層狀材料異質(zhì)結(jié)中的理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

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