中国科学院 偏振控制光束激发的QD加载纳米天线示意图
在x偏振和y偏振激发下模拟的光谱色散和局域场响应的空间分布
椭圆偏振激发下局域场响应的模拟光谱色散
光谱显示出具有可调的法诺不对称参数q和几乎消失的法诺凹陷的法诺线形
局域场分布表明，在法诺凹陷处，纳米间隙处的热点可以变成冷点
信用:、汤建伟、包芳林、孙永诚、方茂东、曹、朱立安、等 光学纳米天线可以将传播的光转换成局域场
局部场响应可以被设计成在空间、光谱和时间域中表现出非平凡的特征
局域场干扰在局域场响应工程中起着关键作用
通过控制局域场干扰，研究人员已经展示了具有各种空间分布、光谱色散和时间动态的局域场响应
激发光的不同自由度已经用于控制局部场干扰，例如偏振、光束形状和光束位置以及入射方向
尽管取得了显著的进步，但实现完全可控的局域场干扰仍然是一项重大挑战
完全可控的局域场干涉应该在相长干涉和完全相消干涉之间可控
这将为现场反应工程带来前所未有的好处
浙江大学的何赛灵教授和华中科技大学的汤建伟教授领导的中国科学家团队在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中实验性地证明，基于在纳米天线的纳米间隙中设计的完全可控的局域场干涉，局域场热点可以变成冷点，局域场响应的光谱色散可以呈现动态可调的Fano线形，几乎没有Fano凹陷
通过简单地控制激发极化，可以将Fano不对称参数q从负值调谐到正值，并且相应地，可以在宽的波长范围内调谐Fano倾角
在法诺凹陷处，局部场强被强烈抑制了约50倍
纳米天线是胶体金纳米棒的不对称二聚体，纳米棒之间有一个纳米间隙
纳米间隙中的局域场响应具有以下特征:第一，局域场可以被两个正交极化激发；第二，局域场极化对激发极化的依赖性可以忽略不计；第三，局部场响应对于一个激发极化是共振的，但是对于正交激发极化是非共振的
前两个特征使得局域场干扰完全可控
第三个特征进一步实现了法诺形局部场响应
对于局域场响应的实验研究，探测特定空间和光谱位置的局域场至关重要
科学家使用单个量子点作为微型传感器来探测纳米天线纳米间隙中的局域场光谱
当量子点置于局域场时，它受到局域场的激发，其光致发光强度与入射光直接激发的光致发光强度相比，可以揭示局域场响应
制作的QD加载纳米天线的原子力显微镜图像
上插图:GNRs的TEM图像(比例尺，50纳米)；下方插图:硅胶包裹的QD的透射电镜图像(比例尺，30纳米)
在x和y偏振激发下的局域场光谱响应
椭圆偏振激发下的局域场光谱响应
光谱可以用给定q值的法诺线形拟合
法诺凹陷具有几乎消失的响应，其中局部场强度可以被强烈抑制高达约50倍，这意味着纳米间隙中的热点可以变成冷点
信用:、汤建伟、包芳林、孙永诚、方茂东、曹、朱立安、等 需要高超的制造技术来制造这样一个微型纳米天线，并将微型量子点传感器放入纳米间隙中
科学家们使用原子力显微镜的尖端来完成这项工作，将纳米粒子一起推到玻璃基板上
科学家们总结了他们工作的相关性:“将局部领域的热点转变为冷点显著地扩大了局部领域工程的动态范围
所展示的低背景和可动态调谐的法诺形局部场响应可作为设计元素贡献给空间、光谱和时间局部场工程工具箱
" “更重要的是，法诺线形的低背景和高可调性表明，局部场干扰是完全可控的
由于局域场干扰在局域场响应的空间、光谱和时间工程中起着关键作用，这一令人鼓舞的结论可进一步激发局域场响应的多样化设计，这些设计具有新颖的空间分布、光谱色散和时间动力学，可应用于纳米复制、光谱学、纳米光学量子控制和纳米光刻
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