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“极端光学研究创新团队”在AdvancedMaterials发表纳米尺度单颗粒光学检测研究综述

发布时间:2020-10-12    来源:体育外围app官网97439

最近,北京大学物理院、人工微结构、开馆物理国家重点实验室肖云峰研究员和空气黄院士等在国际著名期刊AdvancedMaterials杂志上以“Singlenanoparticledetectionusingopticalmicrocavities”为题正式发表光学微腔检测是一种经过近10多年发展的超高灵敏度检测技术,可以无限超过单个分子水平。微腔检测已经在生化研究、环境检查、国家安全等领域显示出巨大潜力,相关研究在国际学术界竞争非常激烈。

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超高传感技术,特别是无限超过纳米尺度单一粒子的传感技术,对基础研究和实际应用具有最重要的意义。例如,在生化领域,与一个人物所表现出的性格相比,迫切需要理解个别分子的不道德性。

单个病毒或分子的慢感技术对制定合理的化疗方案至关重要。超高灵敏度检测技术在环境监测和国家安全等方面也起到了不可或缺的作用。其中,基于光学方法的传感技术具有非物理识别、无损、外用电磁干扰、操纵器等优点,已沦为高灵敏度传感研究的热门方向之一。

光学感知的核心物理机制是观测光和要检测的事物之间的相互作用。特别是互动性越强,感知灵敏度越高。近年来,高质量因子光学微腔可以明显加强光和物质的相互作用,因此纳米尺度也被指出是单粒子检测最有潜力的体系之一。

本文首先以回音壁模式微腔和光子晶体微腔为中心,总结了光学微腔检测的两种检测机制(分布式和机械系统检测)。比较了通过入射顺序和光线顺序两种测量方法的噪音影响。接着,在国际学术界微腔检测的最新发展中,说明了如何抑制实验噪音、制作增益腔、提高光谱分辨率来检测更小的纳米尺度粒子。

(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),)介绍了如何通过微腔夹具和铃声提高测量的时间分辨率。系统总结了光学微腔检测的原理和在单个纳米尺度粒子检测中的进展情况,明确提出了检测的稳定性和特异性等微腔检测实用化过程中不存在的挑战的句子,可能的解决方案,并对微腔检测的未来发展方向展开了未来发展。基于光学微腔的单分子检测(从AdvancedMaterials中导出图片)“极限光学创意研究组”在光学微腔检测方面取得了一系列高水平的原创成果。

例如,利用微腔强化取向会和微腔拉曼激光检测单个纳米粒子[PNAS111(41)、14657(2014)];AdvancedMaterials25(39),5616(2013)],结果被评为“2014年中国大学十大科技进步”。利用超高质量因子光学微腔加强感知灵敏度,进一步开发了基于动力体育外围app下载学系统型相互作用的无标记检测技术,顺利构建了纳米尺度单粒子动态检测[PhysicalReviewApplied5,02401 (2016)],同期体育项目为“方向”。

研究结果被选为第5期期刊封面,20多次被报道为Phys.org、Nanowerk、MaterialsViews等著名国际新闻网站的亮点。最近,团队成员肖云峰研究员应邀在国际激光和光电大会(CLEO)上组织微腔检测的主题(Special Symposium:Opticalmicrocavitiesforultrasensitivedetection)。CLEO大会是美国光学学会(OSA)、国际电子工程师学会(IEEE)和美国物理学会(APS)每年举行一次的世界激光和光电子领域最佳大会之一。

除了漫长的会议日程之外,一次唯一的组织5 ~ 6个特别专题。 研究受到了国立自然科学基金委、科学技术部、中国博士后科学基金、人工美结构、开馆物理国家重点实验室、双边物质科学合作创造中心、极端光学合作创造中心等的反对。:体育外围app下载。

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