近日，我校物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院青年教師李澤博士在基于等離子激元誘導(dǎo)磁共振的鏡上納米粒子結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)磁Purcell效應(yīng)的巨大增強(qiáng)，首次揭示了在鏡上納米粒子結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)磁偶極躍遷增強(qiáng)的可能性，相關(guān)成果以“Magnetic Purcell enhancement by plasmon-induced magnetic resonance of the nanoparticle-on-mirror configuration”為題發(fā)表于學(xué)科卓越期刊《Physical Review A》（nature指數(shù)收錄）。
光與物質(zhì)相互作用是光研究的核心問(wèn)題，在過(guò)去十年中，其主要焦點(diǎn)是物質(zhì)與光的電場(chǎng)之間的相互作用，由于光的磁場(chǎng)的分量比電場(chǎng)弱幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因物質(zhì)與磁場(chǎng)的相互作用總被忽視。
本研究從上述背景出發(fā)，證明磁偶極子熱點(diǎn)可以在鏡上金屬納米諧振腔（NPOM）的間隙中被激發(fā)，并將光的磁場(chǎng)局限在3000nm3的體積中，實(shí)現(xiàn)80倍的磁場(chǎng)增強(qiáng)。本項(xiàng)工作首次證明NPOM中磁偶極模式的激發(fā)與電四級(jí)矩有關(guān)，并且磁偶極矩與電四級(jí)矩的干涉會(huì)在總場(chǎng)散射光譜中出現(xiàn)明顯的Fano共振效應(yīng)。鑒于此，在納米腔中引入磁偶極子，在其Fano共振處觀察到高達(dá)255倍的磁Purcell增強(qiáng)。該研究對(duì)增強(qiáng)如稀土離子Eu3+等為代表的的磁偶極躍遷發(fā)射有巨大的參考價(jià)值。
本工作重點(diǎn)受到國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（12304339）、內(nèi)蒙古大學(xué)2022年高層次人才啟動(dòng)項(xiàng)目的（10000-22311201/037）和2022年自治區(qū)級(jí)引進(jìn)高層次人才科研支持（12000-15042237）的資助。青年教師李澤博士（通訊作者）和2022級(jí)碩士研究生李亞飛為共同第一作者，內(nèi)蒙古大學(xué)為第一完成單位。論文鏈接：https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.110.013516
（素材來(lái)源：科學(xué)技術(shù)處 編輯：李文娟 審核：朱保華 劉雪峰）
蒙ICP16002391號(hào)-1