近日，海南大学物理与光电工程学院、理论物理研究中心教授叶巍翔在微纳光学领域的顶级学术期刊《纳米快报》（Nano Letters）上以单一作者发表了题为《单颗粒金纳米棒中的等离激元非局域光学响应》（Nonlocal Optical Response of Particle Plasmons in Single Gold Nanorods）的学术文章。
目前，微纳光学领域的学者主要采用局域光学响应近似来研究金属纳米颗粒中的等离激元光学现象。然而，当纳米颗粒的尺寸逐渐接近电子平均自由程时，等离激元光学响应的介观特性将变得不可忽略，如共振能量的偏移和展宽现象。这种现象源于纳米颗粒中的光学响应在本质上具有量子效应，即金属内部的电子之间存在相互作用，并且金属表面激发的电荷分布呈非局域性。
在这项研究中，叶巍翔教授首次将单颗粒暗场光谱成像技术与广义非局域光学响应等效理论相结合，实现了对单颗粒金纳米棒中等离激元非局域光学响应的研究。在理论方面，该研究采用了电荷与电子的对流-扩散方程修正了等离激元光学响应中的电子相互作用尺度和电荷非局域分布的影响。该研究方法为探索不同介质-金属界面的感应电荷扩散系数提供了可行的方案，对微纳光学领域中颗粒等离激元的应用具有重要意义。
据叶巍翔教授介绍，这项理论研究方法受到了朗道先生的理论物理学教程《连续介质电动力学》（Course on Theoretical Physics）的启发:
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c02296
海南大学为该论文的唯一完成单位，该研究获得了国家自然科学基金、海南省自然科学基金等项目的支持。
