近日，华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室朱晓龙课题组在莫尔超晶格中的金属莫尔等离激元和声子强耦合领域取得进展。研究成果以“Strong Coupling between Moiré-type Plasmons and Phonons in Suspended Monolayer Metallic Twisted superlattices”为题，于2024年11月20日在线发表于纳米领域TOP期刊《Nano Letters》。

莫尔超晶格是由两个相同的周期晶格在一定转角下叠加而成。在电子学领域，扭曲的二维材料如石墨烯等，通过转动莫尔角调整层间耦合及电子能带结构，从而实现不寻常的超导等效应。在光子学领域，具有莫尔超晶格的微纳光子结构也在高品质因子获取、虹彩效应、热传递调控和自发辐射增强等领域崭露头角。元激发作为一种基础的物态现象，其研究具有重要的科学意义。各类体系的孤立元激发，如等离激元、激子极化激元、磁子、声子等已被广泛研究。近些年，各类复合激元之间的强耦合效应的研究也陡然兴起。然而，目前还缺乏对莫尔超晶格体系中等离激元与声子等莫尔型孤立元激发的研究；至于在莫尔超晶格体系中研究复合激元的强耦合现象，则更为鲜有。

朱晓龙研究团队在悬空的二氧化硅（SiO₂）薄膜上设计、制造了金属莫尔晶格结构，并分析了新型金属莫尔等离激元与悬空衬底的声子极化激元之间的耦合。通过调控莫尔角度，最终实现了金属莫尔等离激元与二氧化硅声子极化激元之间的强耦合效应，其最大耦合强度可以达到 45 meV。

该研究成果近期发表在《Nano Letters》，5357cc拉斯维加斯为唯一完成单位，朱晓龙课题组博士研究生游斌为论文的第一作者，朱晓龙研究员为论文通讯作者。研究工作获国家自然科学基金面上项目等支持。袁翔教授课题组在本工作的红外光谱测量方面提供了支持。

朱晓龙课题组主要从事结构光子学的研究，包括等离激元学、低维材料光学性质、超表面光学、光电子芯片和共振激光打印技术等。

图文：朱晓龙

编辑：袁会敏

审定：武海斌、栗蕊蕊