近日，苏州大学倪卫海教授课题组与游陆教授课题组合作，针对铁电相变光学探测的较低灵敏度问题，研究了等离激元纳腔和铁电材料的相互作用机制，实现了对CIPS铁电相变的高灵敏光学检测。相关成果以硕士研究生李昆为第一作者、以苏州大学物理科学与技术学院江苏省前沿材料物理与器件重点实验室为第一单位、以《Plasmon Damping Induced by Ferroelectric Phase Transition in a Single Plasmonic Nanocavity》发表于ACS Photonics。
研究团队构建了金纳米盘/CIPS/金纳米片的NDoM纳腔结构，实现了散射信号约37.5倍的增强，通过模拟对共振模式的研究，阐明了该散射信号增强的机制；通过相变点不同温度的散射光谱检测，得到了等离激元阻尼在CIPS相变点附近的变化。通过理论研究将其解释为随温度变化的体阻尼和与极化相关的化学界面阻尼的共同贡献。其中后者分为两个部分：Γp为化学界面阻尼依赖于CIPS极化强度的线性相关机制，Γs为CIPS微观畴结构在相变点附近的突变响应；研究优化了纳腔几何参数，确定60 nm间隙及大直径金纳米盘为较优的传感结构。该研究成果为可重构铁电-等离激元纳腔器件与高灵敏相变传感器的开发提供了重要理论与实验基础。
该研究得到了基金委面上项目等资助。
