基于表面声波调控的间隙等离激元腔动态超表面研究

为解决GHz频段动态超表面电调控难题，研究人员开发了结合等离激元纳米结构与可压缩聚合物层的"纳米颗粒-镜面"系统。通过表面声波(SAW)驱动金纳米颗粒产生机械形变，实现共振响应GHz级高速调制，为动态超表面在光束操控、传感等领域的应用提供新方案。

　　

这项突破性研究巧妙地将表面声波(SAW)与间隙等离激元(gap plasmon)相结合，打造出可高速调制的纳米光子平台。研究团队采用"纳米颗粒-镜面"(particle-on-mirror)构型，在黄金纳米颗粒与反射镜之间插入仅数纳米厚的可压缩聚合物间隔层。当表面声波作用于该系统时，会引起聚合物层的机械形变，从而动态调节纳米颗粒与镜面间距，实现光学共振响应的快速调控。

令人振奋的是，这种创新设计展现出接近GHz的超快调制速度。实验观察到聚合物在超限域空间内表现出非线性力学特性，产生异常显著的应变和光谱位移效应。该技术不仅为电驱动动态超表面(dynamic metasurfaces)提供了全新设计思路，更为探索极端受限几何条件下高分子材料的超高频动力学行为开辟了新途径。在光束偏转、生物传感、光通信和显示技术等领域展现出广阔应用前景。