最新Nature: 研究纳米尺度电磁学的通用性理论实验框架

【引言】

宏观电磁边界条件的建立已历百年时间，为在宏观尺度理解光子及其相关学科做出了重要的贡献。然而，这一经典描述忽略了纳米以下的尺度范围，导致系统在近埃米级别的纳观尺度上经典预测和实验观测的巨大差异。现今的理论计算方法，不论是自上而下的现象学方法还是自下而上的第一性原理计算方法，都被计算需求限制从而无法处理多尺度系统问题。因此，在纳米尺度上创造统一和普遍通用的计算和实验框架是目前亟待解决的挑战

【成果简介】

近期，美国麻省理工学院的杨易、Di Zhu以及T. Christensen（共同通讯作者）等人引入并实验验证了一种能够适用于多尺度问题的框架方法，通过表面响应（surface-response）函数Feibelman d来重新论证阐释电子学尺度现象。研究人员建立了一系列实验流程，用微扰理论和大量非经典效应的实验观察来测量这些弥散复杂的表面响应函数。通过这些实验和计算，研究人员在具有典型多尺度结构的纳米谐振器中检测到了超过30%的非经典谱学移动和类Kreibig扩展的分解。研究人员认为，这些研究成果为针对纳米尺度电磁学现象的研究和建模提供了理论实验框架。2019年12月11日，相关成果以题为“A general theoretical and experimental framework for nanoscale electromagnetism”的文章在线发表在Nature上。

【图文导读】

图1 框架、实验结构和检测到的非经典谱学移动

图2检测设置和样品照片

图3 Au–AlOx界面表面响应函数的洁厕

图4 非经典校正的有效性

文献链接：A general theoretical and experimental framework for nanoscale electromagnetism（Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1803-1）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿。

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