北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室朱星-方哲宇课题组，一直致力于金属纳米结构的聚焦、波导、Fano共振等前沿性研究，近日在金属纳米天线的表面等离激元Fano共振研究领域取得了新的进展。相关论文于近日在线发表在国际期刊Nanoscale上，“Substrate-mediated charge transfer plasmons in simple and complex nanoparticle clusters”，doi:10.1039/C3NR02835F。论文共同第一作者是即将加入课题组的免试直博生李梓维（本科四年级）。

     等离激元纳米金属团簇是一些二聚体、七聚体等复杂结构的组合，由于其具有可见光波段的法诺（Fano）共振现象及电磁场诱导透明等特性，使得该研究领域得到了广泛的关注。金纳米团簇结构在绝缘沉底上的Fano共振现象已被广泛的报道，方哲宇研究员在早期研究中表明在对称性破缺的单个银纳米圆盘内能够存在自发Fano共振现象（Nano Letters 11, 4475, 2011）,课题组经过不断创新性地探索，发现在导电衬底的影响下，金属纳米团簇之间的表面电荷会进行重新分布，产生复杂的不同模式的等离激元共振。

     简单的二聚体结构在导电衬底影响下会产生一种新的电荷转移共振模式（Charge Transfer Plasmon），并导致二聚体本身的电偶极共振峰发生明显蓝移及等离激元单极子的产生；复杂的金属九聚体团簇结构在不同厚度的导电衬底作用下，可以激发出偶极-电荷转移杂化模式，并有效形成Fano共振开关效应。利用这种实验方法及理论分析，可以有效地设计并操控复杂的等离激元模式杂化耦合现象，为今后多聚物纳米天线的等离激元共振研究提供了新的实验方法和思路。

表面等离激元单极子的产生

导电衬底金属九聚体纳米天线结构Fano共振开关效应

     以上工作由北京大学物理学院、美国Rice大学、国家纳米科学中心、北京大学前沿交叉学院共同合作完成，得到了人工微结构和介观物理国家重点实验室、国家重大科学研究计划和国家自然科学基金的资助。