动态响应等离激元微纳器件的构筑与性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21573087
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0306.光化学与光谱学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Plasmonic device is the key technique of future optoelectronic circuits. This project proposes a novel dynamic response plasmonic micro-device (DPD) model, which is composed of a multi-layer structure involving an active layer and a response layer, etc. Properties of spectral enhancement and directional emission based on the active control of plasmonic wave will be investigated for highly effective DPDs. Main contents include that 1) to simulate and construct four kinds of active layer-/response layer-sensitive DPDs based on the light, electric and thermal modulations. 2) To explore chemical methods (e.g. self-assembly) for the construction of active and response layers. 3) To study on the excitation, coupling, propagation and emission of surface plasmons via angle-dependent, polarization, and dark-field scattering spectroscopies. 4) To investigate new performance evaluation methods for DPDs and potential for surface-enhanced spectroscopy and optical modulators. The unique features of this project involve: 1) a new DPD structure based on piezoelectric effect. 2) The utilization of supramolecular chemical strategies for the device construction, simplifying their processing technic. 3) The reversible and continuous tuning of devices and optional response frequency regions. The proposed DPDs have wide application potential and this study is of significance in the field of plasmonic photonics.
等离激元器件是未来光电子回路的重要发展方向。本申请提出了新的动态响应等离激元微器件(DPD)模型。拟设计、构筑由活性层、响应层等多层膜结构组成的DPD,探讨该结构上主动调控等离激元而产生的光谱增强和定向发射特性,期望获得具有高效调控响应特性的微纳器件。研究内容:1通过设计、计算与模拟、构建四类基于光、电、热等手段调制的活性层或响应层敏感的DPD结构;2探讨自组装等化学手段构建活性层和响应层技术方法;3利用角度分辨、偏振、暗场散射等光谱方法探究等离激元激发、耦合、传导与发射;4探索DPD性能评估的新方法及应用前景,研究在表面增强光谱、光学调制器件的应用。本研究独特之处:1提出了基于压电效应的动态调控DPD结构;2采用超分子化学的手段进行器件构筑,拓展制备手段;3将表面增强特性引入器件设计,拓展了器件类型。本项目以构建新型DPD单元为目标,对等离激元光子研究具有重要意义。

结项摘要

动态响应等离激元微纳器件的光场调控能力为突破“后摩尔时代”瓶颈提供了新的途径,其在纳米光子器件的构造中发挥着重要作用。本项目(1)将具有光电功能的液晶材料和金属光栅组装,获得具有高调控效率的多层结构等离激元光调制器件,通过该电信号可以实现主动、连续可逆的透射波长调控能力,该调制器结构可作为集成光路的多路开关,也可作为显示器的像元,用于实现超高分辨显示;(2)通过制备六方垂直排列的银修饰聚合物纳米棒阵列,构造了在光控制下间隙可变的智能等离子体纳米器件,由等离激元热效应控制每单元内的7个纳米棒的聚集状态,实现对光场的动态调控,可有效地提高SERS信号的强度;(3)在棱镜-光波导体系上构建周期银纳米阵列,构成基于波导-消逝场耦合等离激元器件结构,改变入射光的偏振可以灵活调节增强局域场的位置,提供了一个独特的方法来实现巨大的光谱信号增益。本项目通过构造不同类型的动态响应等离激元微纳器件,实现了对响应波长、偏振状态、光谱增强特性的动态调控,这在纳米光子学、光通信和高性能显示器的研究中具有重要的意义。

项目成果

期刊论文数量(37)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Pressure-Induced Wide-Range Reversible Emission Shift of Triphenylamine-Substituted Anthracene via Hybridized Local and Charge Transfer (HLCT) Excited State
通过混合局域和电荷转移 (HLCT) 激发态实现三苯胺取代蒽的压力诱导宽范围可逆发射变化
  • DOI:
    10.1002/adom.201700647
  • 发表时间:
    2018-02-05
  • 期刊:
    ADVANCED OPTICAL MATERIALS
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
    Li, Aisen;Ma, Zhiyong;Xu, Weiqing
  • 通讯作者:
    Xu, Weiqing
Investigation of supramolecular interaction in 4, 4'-bipyridine crystal by hydrostatic pressure spectroscopies.
  • DOI:
    10.1016/j.saa.2018.05.014
  • 发表时间:
    2018-09
  • 期刊:
    Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li Aisen;Li Ping;Geng Yijia;Xu Shuping;Zhang Houyu;Cui Haining;Xu Weiqing
  • 通讯作者:
    Xu Weiqing
Fast Identification of Illegal Cooking Oil by Surface-Enhanced Resonance Raman Scattering (SERRS) Spectroscopy
通过表面增强共振拉曼散射 (SERRS) 光谱快速识别非法食用油
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    ACS Omega
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Zhigang Liu;Shihua Yu;Shuping Xu;Bing Zhao;Weiqing Xu
  • 通讯作者:
    Weiqing Xu
Identification of breast cancer through spectroscopic analysis of cell-membrane sialic acid expression
通过细胞膜唾液酸表达的光谱分析来鉴定乳腺癌。
  • DOI:
    10.1016/j.aca.2018.04.072
  • 发表时间:
    2018-11-29
  • 期刊:
    ANALYTICA CHIMICA ACTA
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Liang, Lijia;Shen, Yanting;Han, Bing
  • 通讯作者:
    Han, Bing
A recyclable silver ions-specific surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensor
可回收的银离子特定表面增强拉曼散射 (SERS) 传感器
  • DOI:
    10.1016/j.talanta.2017.04.052
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Talanta
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Sun Dan;Qi Guohua;Cao Fanghao;Xu Weiqing;Chen Qidan;Xu Shuping
  • 通讯作者:
    Xu Shuping

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  • 作者:
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    --
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    --
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵冰;吴玉清;王旭;徐蔚青;李伯符;席时权
  • 通讯作者:
    席时权

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AI项目解读示例

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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