摘要

表面等离激元是金属表面的自由电子在光作用下的集体振荡，可以把光场束缚在金属纳米结构表面，从而突破了传统的光的衍射极限，是纳米光学和表面增强光谱学等新兴领域的重要基础。相关的研究形成迅速发展的等离激元光子学。在本报告中，主要讲述等离激元在单分子表面增强光谱，纳米结构亚皮米精度表征和其它超级光学传感现象中的作用机理：金属纳米结构在光场的作用下能够产生强烈的等离激元共振，驱动金属纳米结构上的自由电子通过纳米间隙产生电磁耦合，将特定频率的光束缚在极其微小的空间中，产生巨大的电磁场增强效应及其它相关效应。另外一方面，光子作为信息的载体有着速度极快和容量巨大的优势，但由于光的衍射极限，光子器件的小型化和集成面临原理和技术的双重瓶颈。本报告也讲述表面等离激元在金属纳米线上传播的机理，及其实现纳米尺度的光子路由、纳米光逻辑和集成的原理，有望为发展纳米光信息处理技术和实现纳米光芯片奠定基础。

报告人简介

徐红星，武汉大学物理科学与技术学院教授，973项目首席科学家，国家高层次人才教授，2006年杰青，2010年获得中国青年科技奖，2013年获得饶毓泰物理奖，2016年获中国光学重要成果奖。他长期从事表面增强光谱、等离激元光子学和纳米光学领域的研究工作：在实验上首次发现了金属纳米结构间隙的巨大电磁场增强效应，是超灵敏光谱传感的基础；首次实现了纳米光逻辑，开创了纳米光芯片研究的新方向；最近把等离激元共振的灵敏度提高到亚皮米精度。发表论文170余篇，SCI引用11000余次，单篇引用超过1000次的两篇（分别是1999年PRL，当年PRL被引最高的三篇文献之一；2000年PRE，当年PRE被引最高文献，被选为PRE的里程碑论文），单篇超过100次的30余篇，h因子51；2014-2016年连续入选中国高被引学者榜。他已作国际会议邀请报告60余次；在等离激元光子学领域国际系列会议（SPP，NFO，SPIE,FOP）中，任FOP国际会议的大会主席，其它三大国际会议的程序委员会委员；最近任高登研究会议（GRC）Plasmonically-Powered Processes国际会议首届大会主席；任Nanoscale副主编，曾任Optics Express副主编。

邀请人：刘灿华 canhualiu@sjtu.edu.cn