近日，物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）在線刊發(fā)了山西大學(xué)激光光譜研究所肖連團教授團隊題為《Coherent Interference Fringes of Two-Photon Photoluminescence in Individual Au Nanoparticles: The Critical Role of the Intermediate State》的研究論文。山西大學(xué)為論文唯一單位，2017級博士生李耀和楊勇剛教授為論文共同第一作者，通訊作者為秦成兵教授和肖連團教授，賈鎖堂教授和張國峰教授等共同參與了研究工作。 +oc >S  
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金納米粒子因其特有的非線性效應(yīng)、表面等離子體共振效應(yīng)、光熱效應(yīng)等，一直是物理、化學(xué)、材料等學(xué)科的研究熱點，在光學(xué)傳感、能量俘獲、高分辨成像和光熱治療等方面具有重要的應(yīng)用。由于金納米粒子量子產(chǎn)率低(10-6)，而多光子熒光強度和高階非線性效應(yīng)嚴重依賴于激發(fā)光的功率，大功率激光的使用一方面會因光熱效應(yīng)破壞金納米粒子本身的結(jié)構(gòu)，另一方面也會對納米系統(tǒng)或有機體(如細胞、組織)造成不可修復(fù)的損傷，從而極大地限制了金納米粒子在功能器件、生物成像、癌癥治療等方面的實際應(yīng)用。 +9XQ[57  
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肖連團教授研究團隊針對金納米粒子應(yīng)用發(fā)展存在的瓶頸問題，提出基于中間態(tài)物理參數(shù)可調(diào)的三能級理論模型提升超快雙脈沖激發(fā)金納米粒子的非線性干涉效應(yīng)。實驗發(fā)展了相位和振幅精確可調(diào)的雙脈沖超快光場技術(shù)，用于精準地調(diào)控飛秒激光與金納米粒子相互作用，在將激發(fā)功率降低2個量級的情況下，實現(xiàn)了金納米粒子雙光子熒光的非線性干涉，相干相長時熒光強度比通常的雙光子光致發(fā)光方法提高100倍以上，相干相長與相干相消之比達到104。如圖1所示。 WG7k(Sp]  
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研究工作同時表明，通過精確調(diào)控兩束飛秒激光的延遲，可以精準地調(diào)控飛秒激光與金納米粒子相互作用的非線性系數(shù)。如圖2所示，使用單束飛秒脈沖激發(fā)金納米粒子時，其熒光表現(xiàn)出明顯的雙光子吸收過程，非線性系數(shù)為2；在采用雙脈沖激發(fā)時，當(dāng)僅改變其中一束飛秒激光功率時，金納米粒子的熒光隨兩束脈沖延遲的增加呈現(xiàn)出從線性過程向雙光子過程漸變的奇異行為。在金納米粒子的實際應(yīng)用中，線性過程更適用于精密測量與傳感，而高階非線性過程對超分辨成像更有利。 zR;X*q"T$4  
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