《Science》：近场太赫兹光电流-石墨烯等离子体在近费米速度传播下的非局域量子效应

发布日期：2019-12-09

    近期，西班牙光子科学研究所（ICFO）的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上发表了题为：Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 

    在本篇文章中，研究者利用散射式近场光学手段，对石墨烯-(h-NB)-金属复合体系表面进行了纳米尺度下的精细扫描，由此观测到了太赫兹波段下的石墨烯等离子体以近费米速度进行传播。研究发现，在极慢的速度（数百倍低于光速）下，石墨烯等离子的非局域响应得以探测，通过近场成像能够以无参数匹配手段清晰地揭示无质量的Dirac电子气体的量子描述，进而展示了三种类型的非局域量子效应，即单粒子速率匹配，相互增强费米速率和相互减弱压缩性。

    通过该近场光学的研究方法，研究者终提供了确定电子体系的全时空反应的新途径。 

图1 太赫兹散射式近场光学显微镜及光电流测试结果

    在国外用户取得科研成果的同时，国内学者也是“喜讯频传”，科研工作不断收获国际先进杂志肯定。截止今年6月，国内用户仅在今年发表文章7篇，其中苏州大学用户关于有机钙钛矿太阳能材料的研究被Advance Materials（影响因子19.79）收录，中山大学用户和苏州大学用户关于石墨烯纳米结构、石墨烯等离子体的研究被nature子刊Light：Science & Application(影响因子13.6)收录。此，neaspec国内用户自2015年底今，已在国际知名学术期刊发表文章共计13篇，其中影响因子大于10的文章数目有6篇。

图2  近两年国内学者研究成果