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2018-06-20 16:05 |
寧波材料所在強耦合研究方面取得進展
強耦合是存在于兩個以上系統(tǒng)中相互作用的自然現(xiàn)象。當(dāng)強耦合產(chǎn)生時，其系統(tǒng)在某些方面的特性與原始特性相比將會出現(xiàn)巨大差異，例如光學(xué)響應(yīng)、電學(xué)響應(yīng)與振動響應(yīng)都會在強耦合時發(fā)生明顯的改變。由于現(xiàn)階段缺乏對此類現(xiàn)象的深入研究，導(dǎo)致其很難充分在實際問題中得到應(yīng)用。但強耦合現(xiàn)象時材料特性產(chǎn)生的諸多變化有著很大的應(yīng)用潛力，例如目前有研究表明利用強耦合現(xiàn)象可以對生物科技材料的化學(xué)反應(yīng)速率與熒光光譜特性進行改性，從而滿足所需的要求。
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中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所所屬慈溪醫(yī)工所Remo課題組與意大利技術(shù)研究所（IIT）、路易斯安娜州立大學(xué)（美國）和中國吉林大學(xué)多方展開合作，通過研究改變J-聚合體中（兩部分組成）一部分的濃度對強耦合現(xiàn)象的作用，深入了解強耦合的作用機理。具體來說，研究者通過遵循靜態(tài)和動態(tài)的研究方法，得到了達到Rabi分裂（高耦合強度）的最優(yōu)條件。此項研究成果對將強耦合現(xiàn)象由基礎(chǔ)科學(xué)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用科學(xué)有著重要的意義，并為后續(xù)的研究提供了指導(dǎo)性的意見。該研究中，由動態(tài)分析方法得出的結(jié)果表明，建立一套完整的、可預(yù)計此類系統(tǒng)特性隨時間變化的模型對強耦合現(xiàn)象的應(yīng)用至關(guān)重要。 -;~_]t^a
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圖1展示了在納米結(jié)構(gòu)器件與J-聚合體分子之間發(fā)生的強耦合現(xiàn)象。圖1（左）為納米結(jié)構(gòu)器件的SEM圖像，可以看出在金板表面規(guī)律排布著納米孔（標(biāo)尺為310 nm）；圖片中還包含了器件的示意圖，納米器件與J-聚合體分子具有相似的波長響應(yīng)（約為630 nm）；J-聚合體吸收峰與吸收峰強度隨濃度的變化規(guī)律為，峰位均在630 nm周圍，吸收峰強度隨濃度的提高而增加。圖1（右）為J-聚合體與納米器件組合后的吸收光譜圖，可以看出，材料本征的吸收峰消失，新出現(xiàn)的吸收峰在570-600 nm與650-700 nm之間，吸收峰位置隨聚合體濃度提高而發(fā)生更強的分裂。近年來，對于此種分裂的增強機理的研究逐漸成為熱點。此項研究成果將為后續(xù)的研究提供指導(dǎo)性的意見。 um8ZhX q
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該成果已發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Nanoscale上，標(biāo)題為The role of Rabi splitting tuning in the dynamics of strongly coupled J-aggregates and surface plasmon polaritons in nanohole arrays（DOI：10.1039/C6NR01588C）。 ~{NDtB)
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