电子显微镜在等离激元光学中应用的理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11004112
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    蔡卫
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    A2206.微纳光学与光子学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

与传统的光学显微手段最小只能给出约50纳米的空间分辨率相比，电子显微镜则能成功实现亚埃量级的空间分辨。在此项目中，我们拟通过电子显微镜在等离激元光学中的应用研究，分析电子与特定金属纳米结构的相互作用，解决一直困扰等离激元光学乃至纳米光学的三个主要问题：表面等离激元高效的定点激发、小于10纳米金属材料的非局域效应的研究以及电子与表面等离激元、光子之间直接的信息转换。不仅能为实现纳米尺度的光电互联提供良好的应用基础，而且将为介观物理的基础理论提供有益的贡献。

结项摘要

电子显微镜能在表面等离激元光学的研究中能发挥相当大的作用，这得益于电子相对于光子更短的波长，从而能实现更高的探测分辨率。在本项目的研究中，我们分别研究了快电子在传统金属结构中激发传播表面等离激元与局域表面等离激元。我们的研究发现电子能在耦合纳米线、耦合纳米粒子链中激发高阶等离激元模式，这些模式具有更长的传播距离，快电子能在耦合纳米圆环中激发反对称耦合表面等离激元。同时我们利用电子显微镜阴极荧光光谱技术，研究了快电子在金纳米光栅结构中激发表面等离激元，从而分析了金材料在等离激元激发情况下的光学响应更加类似于自由电子气；与此同时，我们研究了新型二维材料中的表面等离激元，我们提出了掺杂石墨烯等离激元圆环能作为太赫兹至红外纳米光天线，其具有比金属更好的局域光场的能力；同时衬底非线性可以用来调控石墨烯表面等离激元传播，对于基于石墨烯的等离激元的器件具有较大影响，从而为利用快电子探测石墨烯表面等离激元提供基础。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Optical bistability based on Bragg grating resonators in metal-insulator-metal plasmonic waveguides
金属-绝缘体-金属等离子体波导中基于布拉格光栅谐振器的光学双稳态
  • DOI：
    10.1063/1.4775353
  • 发表时间：
    2013-01
  • 期刊：
    AIP Advances
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Xiang, Yinxiao;Zhang, Xinzheng;Cai, Wei;Wang, Lei;Ying, Cuifeng;Xu, Jingjun
  • 通讯作者：
    Xu, Jingjun
Coherence preservation during light-surface plasmon polaritons-light transformation
光-表面等离子体激元-光变换过程中的相干性保持
  • DOI：
    10.1007/s11433-013-5247-6
  • 发表时间：
    2013-07
  • 期刊：
    Science China Physics,Mechanics & Astonomy
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xinhui Tan;Junqiao Wang;Wei Cai;Tao Meng;Yinxiao Xiang;Wei Li;Xinzheng Zhang
  • 通讯作者：
    Xinzheng Zhang
Mid-infrared optical near-field switching in heterogeneous graphene ribbon pairs
异质石墨烯带对中的中红外光学近场切换
  • DOI：
    10.1063/1.4816763
  • 发表时间：
    2013-07
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Wang, Lei;Cai, Wei;Zhang, Xinzheng;Liu, Penghong;Xiang, Yinxiao;Xu, Jingjun
  • 通讯作者：
    Xu, Jingjun
Tunable terahertz optical antennas based on graphene ring structures
基于石墨烯环结构的可调谐太赫兹光学天线
  • DOI：
    10.1063/1.3702819
  • 发表时间：
    2012-04-09
  • 期刊：
    APPLIED PHYSICS LETTERS
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Liu, Penghong;Cai, Wei;Xu, Jingjun
  • 通讯作者：
    Xu, Jingjun
Effects of cross-section shape on fast electron beams excited plasmons in the surface of nanowire pairs
横截面形状对纳米线对表面快电子束激发等离子体激元的影响
  • DOI：
    10.7498/aps.60.067305
  • 发表时间：
    2011-06
  • 期刊：
    物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Tan Xin-Hui;Wang Lei;Cai Wei;Xu Jing-Jun;Xiang Yin-Xiao;Zhang Xin-Zheng
  • 通讯作者：
    Zhang Xin-Zheng

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  • 通讯作者：
    许京军
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  • 作者：
    蔡卫;黄有
  • 通讯作者：
    黄有

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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