1 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室 上海 200241
2 重庆市精密光谱重点实验室 华东师范大学重庆研究院 重庆 401120
3 山西大学 极端光学协同创新中心 山西 太原 030006
等离激元金属纳米结构中的Fano共振,由于其在超灵敏传感、超材料、光开关和非线性光学器件等方面的潜在应用而引起了广泛的关注。但在单颗粒尺度下单个金属纳米二聚体结构的Fano共振的实验研究仍然很少。本研究基于单颗粒光谱技术从实验上探讨了二聚体结构产生的Fano共振现象。利用种子生长法制备了等离激元共振峰分别在1 060 nm和700 nm的一长一短金纳米棒,通过L-半胱氨酸分子的静电吸附自组装构建首尾相连的金纳米棒二聚体结构,在暗场显微系统中表征了金纳米棒二聚体耦合前后的散射光谱。结果表明,短金纳米棒的明偶极模式与长金纳米棒的暗四极模式间的相消干涉在660 nm处产生了明显的Fano共振谷,同时基于有限差分时域(FDTD)方法的理论模拟散射光谱与实验结果能够较好地符合。这种自组装金纳米棒二聚体在等离激元传感和探测等方面具有广阔的应用前景。
Fano共振 二聚体 金纳米棒 散射 fano resonance dimer gold nanorods scattering 量子光学学报
2023, 29(2): 020801
强激光与粒子束
2023, 35(3): 034004
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai 200241, China
2 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
We investigate the strong coupling from 5,5’,6,6’-tetrachloro-1,1’-diethyl-3,3’-di(4-sulfobutyl)-benzimidazolocarbocyanine (TDBC) molecules near pure nano-triangular Ag prisms or Ag@Au hollow nanoshells. When TDBC molecules are deposited on pure Ag nanoprisms or Ag@Au hollow nanoshells with the plasmonic resonance peak, matching very closely with the absorption band of TDBC J-aggregates, obvious Rabi splitting can be observed due to the strong coupling regime. Meanwhile, the photoluminescence intensity decreased with the increasing of the temperature, verifying the decreasing plasmon–exciton coupling interaction in the higher temperature. Our experimental results are coincident with the simulation results calculated by finite-difference time-domain method.
surface plasmon nanoshells plasmon–exciton coupling Rabi splitting Chinese Optics Letters
2021, 19(12): 123602
1 甘肃第五建设集团有限责任公司，天水 741000
2 兰州理工大学理学院，兰州 730050
3 兰州理工大学土木工程学院，兰州 730050
采用水热碳化法成功制备了不同碳含量的CdS@C纳米颗粒，同时对CdS@C的晶体结构、形貌、光学性能、光电化学和光催化性能进行了研究。实验结果表明本方法制备的碳包覆CdS纳米颗粒外壳为碳层，内核为六方纤锌矿结构CdS颗粒。CdS@C颗粒分散性良好，颗粒形貌主要为类球形，粒度均匀。X射线光电子能谱(XPS)证实CdS@C颗粒表面负载的碳主要以非晶碳形式存在。紫外-可见光光谱(UV-Vis)表明CdS@C纳米晶中表面碳的敏化作用提高了可见光响应范围，使得能隙变窄。光致发光光谱(PL)表明碳包覆CdS@C纳米颗粒的发光强度比纯CdS弱，有效抑制了光生载流子的复合。瞬态光电流响应和电化学阻抗谱(EIS)说明CdS@C纳米复合材料更有效促进电子-空穴对分离和提高转移效率。CdS@C纳米复合材料在可见光辐射下表现出良好的光催化活性和稳定性，其中·O2-和h+在光催化中起主要作用。关键词：
碳包覆 核壳结构 光电化学性能 光催化 CdS@C纳米复合材料 carbon-encapsulated CdS CdS core-shell structure photoelectric chemistry photocatalytic CdS@C nanocomposite
为优化非球面透镜模压成型过程中的工艺参数,利用MSC.Marc软件建立了二维轴对称模型。基于五单元广义Maxwell黏弹性模型对D-ZK3玻璃材料的模压成型过程进行有限元仿真,分析了玻璃预制体和模具等效应力的变化以及模压温度、模压速率、摩擦因数对等效应力的影响。结果表明,透镜边缘的等效应力大于透镜中心,上表面中心点的等效应力大于下表面中心点,透镜和模具的等效应力都随模压速率和摩擦因数的增大而增大、随模压温度的升高而减小,且模具的等效应力大于透镜。正交试验表明,模压温度和模压速率是影响玻璃预制体等效应力的主要因素,结合实际应用得到最合适的模压工艺参数是模压温度为580 ℃、模压速率为0.1 mm/s、摩擦因数为0.2。
光学制造 非球面透镜 仿真分析 成型工艺 激光与光电子学进展
2020, 57(9): 092201
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 中国科学院大学, 北京 100049
以北京正负电子对撞机（BEPCII）超导腔为例，通过监测运行中超导腔的主要参数，如腔压、输入功率、调谐角等，并与理论计算相比较的方法，对超导腔失效常见的几种原因，包括：高频系统硬件故障、束流丢失以及调谐器机械运动不畅等，进行了分析，重点解决了调谐器机械运动不畅导致超导腔失效这一比较复杂的问题。这些分析为减少BEPCII高频故障，增加BEPCII运行可靠性提供了重要参考。
强流加速器 射频超导 超导腔失效 high current accelerators superconducting RF failure of superconducting RF cavity BEPCII BEPCII 强激光与粒子束
2019, 31(8): 085105
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院 粒子加速物理与技术重点实验室, 北京 100049
BEPCII在设计阶段从束流不稳定性和寄生模损失角度对阻抗提出了限制，但在BEPCII运行中寄生模损失是影响高流强稳定运行的因素之一。针对BEPCII电子环的寄生模损失进行了测量，主要是基于同步相移随流强的微小变化、束流功率测量和高阶模吸收器的功率。测量结果表明：两种方法对比测量全环寄生模损失，结果重复可信，且全环寄生模损失是超导腔寄生模损失的4~5倍。
寄生模损失 同步相移 束流功率 高阶模 parasitic mode loss synchronous phase shift beam power higher order mode 强激光与粒子束
2019, 31(8): 085102
1 中国科学院大学 物理学院, 北京 100049
2 中国科学院 高能物理研究所 加速器中心, 北京 100049
旨在设计一支新型、耦合度可调、连续波型高功率输入耦合器，外部品质因数的调节范围为1.5×105~2×106，以适应先进光源技术研发与测试平台超导电子直线加速器束流试验装置不同束流模式下的需要。这是国内首次开展耦合度可调式连续波型高功率输入耦合器的研制。采用HFSS三维电磁仿真软件完成了耦合器的高频结构设计，对耦合器的微波传输、场分布进行了计算; 同时采用CST微波工作室对不同内导体天线插入深度下耦合器的外部品质因数进行了仿真计算，结合650 MHz 2单元超导腔进行了耦合度调节实验，仿真计算与实验测试结果基本一致。
高功率输入耦合器 可调耦合度 传输计算 场分布 外部品质因数测量 fundamental power coupler variable transmission calculation field distribution external quality factor measurement 强激光与粒子束
2019, 31(5): 053003
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 中国科学院 粒子加速器物理与技术重点实验室, 北京 100049
3 中国科学院大学, 北京 100049
北京正负电子对撞机二期(BEPCⅡ)，国产500 MHz超导腔经过紧张的安装调试于2017年10月正式投入带束流运行。首先对此国产超导腔两次降温调试的相关参数进行了监测和对比分析；其次研究了通过高功率老练的方法改善超导腔的品质因数，并实时监测超导腔老练过程中的辐射剂量；最后对超导腔的带束流运行情况进行了介绍分析。结果表明：BEPCⅡ国产500 MHz超导腔虽然放置了6年，但是状态良好，通过高功率老练能够降低超导腔的辐射剂量，改善其性能，完全满足束流运行要求。
射频超导 储存环 束流实验 辐射剂量监测 RF superconducting storage ring beam experiment radiation monitoring 强激光与粒子束
2018, 30(8): 085103
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室， 上海 200062
稀土离子掺杂上转换纳米晶在生物成像和光伏领域具有广泛的应用前景，但其较低的上转换效率限制了其应用。利用原子力显微镜探针在纳米尺度下操控单个金纳米棒与单个上转换纳米晶耦合，通过单颗粒光谱学研究了金纳米棒局域表面等离子体共振对纳米晶上转换发光的影响。结果表明纳米晶上转换发光强度对激发光的偏振方向具有强烈的依赖性。当激发光偏振方向平行于金纳米棒长轴时，纳米晶的绿色和红色上转换发光可以分别获得最大增强倍数为18和40的发光增强。
表面光学 上转换发光 局域表面等离子体共振 金纳米棒 发光增强
