bat365在线平台网站-NO.1(中国)360百科

首页

学术成果

当前位置: 首页 -> 学术成果 -> 正文

《Nano Letters》期刊封面报道我院在纳腔增强荧光方面的研究成果

阅读次数:日期:2024-05-15

近日,我院肖发俊、赵建林团队联合北京大学刘开辉教授在纳米科技领域顶级期刊《Nano Letters》上发表了题为“Giant Photoluminescence Enhancement of Monolayer WSe2 Using a Plasmonic Nanocavity with On-Demand Resonance”的研究论文,并入选当期封面(Supplementary Cover)。bat365在线平台网站博士研究生李晨阳为论文第一作者,肖发俊教授为论文通讯作者,西北工业大学bat365在线平台网站为论文第一署名单位。

单层过渡金属硫化物(TMDs)因其新颖的光学特性,被视为构建下一代光电子器件的理想材料。然而,受限于单原子层厚度,其光吸收能力较弱且荧光量子产率较低,严重制约了它在纳米光源、光电探测器等方面的应用。为此,研究者提出了金属纳米颗粒和金膜构成的纳腔结构,利用纳腔的强局域特性来增强光与单层TMDs的相互作用。实现单层TMDs发光的极致增强,需开发一种反向设计的方法,通过精确控制纳米颗粒的尺寸和形貌,来获得所需的纳腔模式,达到激发、发射和收集过程的协同增强。目前,这一方法却极具挑战:一方面,化学合成的纳米颗粒在尺寸和形貌方面有很大的分散度;另一方面,当前的自组装技术难以实现目标颗粒向TMDs的精确定点转移。

鉴于此,我院肖发俊研究团队提出一种光谱辅助的纳米操控技术(图1a),按照荧光激发、发射和收集过程的协同增强需求,反向设计并制备了双共振纳腔结构(图1b)。该结构在光吸收峰和激子发射波长处支持强局域的纳腔模式Ⅰ和Ⅱ,能同时增强荧光的激发和发射过程。此外,模式Ⅰ具有高度的辐射定向性,能提升荧光的收集效率。最终,实现了单层WSe2荧光18000倍的提高。该方法可应用于增强各类二维半导体材料的荧光、拉曼、二次谐波产生等弱光学过程,为新型发光二极管、光电探测器和非线性光学器件的研发开辟全新的途径。

图1. (a)光谱辅助的纳米操控技术,(b)按需制备的NCoM-WSe2混合纳腔实现荧光激发、发射和收集的协同增强。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acs.nanolett.4c01260

(撰稿:毛东;审核:晁小荣)

XML 地图