利用电子能量损失谱技术研究金属纳米三角形-WS2复合体系中的等离子体子（plexcitons）

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Study of plexcitons in a metal nanotriangle–WS2 composite system using electron energy loss spectroscopy

室温等离子激元体（plexcitons）的形成及其电子能量损失谱特性研究。通过银纳米三角与WS2复合系统的远场光学与近场电子束激发，揭示了暗等离子体模式的空间成像机制及激子-等离子体耦合机制。边界元法与耦合谐振子模型的数值模拟验证了实验结果，并解释了成像不对称性来源及不同调谐下的等离子体/激子比例变化。

　　

过渡金属硫族化合物中等离子体与激子之间的强耦合使得在室温下能够形成复合激子（plexcitons），这为研究玻色-爱因斯坦凝聚、低阈值纳米激光器和超快光开关提供了重要的平台。复合激子可以通过远场光激发和近场电子束激发产生，而电子束激发还能够用于探测暗等离子体模式并进行空间成像。采用边界元素法结合耦合谐振子模型，对银纳米三角形（WS?）及其复合体系的电子能量损失光谱进行了模拟。我们的数值结果与相应的实验结果一致。通过分析电子束激发下银纳米三角形的电荷分布，识别出了对应于亮等离子体模式和暗等离子体模式的偶极配置。研究了复合结构中激子与等离子体的耦合机制。此外，还阐明了复合激子电子能量损失空间成像图中的不对称性起源，并从理论上分析了不同失谐情况下产生的复合激子中等离子体与激子的比例。这项研究为类似复合体系中强耦合的进一步实验和理论研究提供了指导。