線上人數: 206

最新公告

[新聞]  2021年黃承彬教授「看見看不到的漩渦」 黃承彬教授與國際合作首見光學自漩準粒子 成果榮登《Nature》發佈時間:2021-04-30 10:52:39
  2021-01-27
清華電機新聞

 

「看見看不到的漩渦」
黃承彬教授與國際合作首見光學自漩準粒子成果榮登Nature
http://web.ee.nthu.edu.tw/p/406-1175-197121,r2471.php?Lang=zh-tw

  黃承彬教授團隊利用光激發電子顯微鏡,觀測到線性偏振態激發下,表面電漿波會產生漩渦,並且發現在金屬表面產生光學自漩準粒子,為此兩現象提供首度的佐證。

 

 

   國立清華大學電機系暨光電所教授黃承彬美國匹茲堡大學合作,證明具有掌性的奈金屬結構,在線性偏振態光激發下會產生漩渦,打破過去學理上認為僅有聚焦現象而不會產生漩渦的文獻紀錄,為首次見證此現象的直接證明。此突破性研究成果於2020年12月登上國際頂尖期刊《Nature》,受全球注目。論文名稱: Plasmonic topological quasiparticle on the nanometre and femtosecond scales.


  黃承彬教授團隊也發現,在產生電漿波漩渦的同時,金屬表面的各個空間位置亦穩定地產生相對應的自旋角動量,此自旋結構的空間分佈可類比於準粒子中較罕見的一種—meron,而這也是光學系統中自旋準粒子產生的首度驗證。光學準粒子未來的應用無限,也提供了學者更多的想像與發揮空間,例如光學儲存與資訊傳遞的全新機制。

 


  「大家在生活中對漩渦一定不陌生,例如台灣常碰到的颱風、或沖馬桶時看到的水漩渦,它們是3維立體的漩渦。但在我們的研究中,產生的是純二維的近場光學漩渦:用一道雷射光激發一個在金屬薄膜上形成的結構,從而能夠看到這個漩渦在旋轉,本身就是一件很不得了的事。」談起研究機緣,專長為奈米光學的黃承彬說,過往的測量是看不到光漩渦在轉的,這是因為漩渦旋轉的速度快到一秒鐘可以轉10 14 ~10 15這麼多次,人眼若要能看到漩渦旋轉的動態,眼睛就必須像是比轉速還要快的攝影機,可惜這是不可能的。

  

 

  在缺乏時間動態解析的能力之下,過往人們都認為掌性金屬元件在線性偏振態激發下,僅會產生電漿波的聚焦的現象,而不會產生漩渦。「但我不相信」,黃承彬很堅定的表示,「我認為還是會有漩渦的存在!」為了證明這個現象的存在,黃承彬2018年暑期遠赴美國匹茲堡大學,展開合作研究之旅。

 

  在匹茲堡大學,團隊使用光激發電子顯微鏡(photoemission electron microscope)系統,用兩道具有時間差的飛秒雷射脈衝,進行激發-探測(pump-probe)。雷射短脈衝在掌性金屬元件中激發出表面電漿波,並提供金屬中電子脫離材料束縛的能量,在不同空間點上游離出來,從而被捕捉成像。光激發電子顯微鏡本身提供了非常好的空間解析度,而精確地調整兩道雷射脈衝之間的時間間距,則額外地提供團隊所需的時間解析度,從而允許黃教授拍出連續動作的畫面,看到漩渦真正旋轉的動態分辨解析。

 

   黃承彬教授勇於挑戰過往既定研究結論,開創出研究者的創新格局,更讓我們看到學者不畏艱辛,在不確定的孤獨中突破逆境的勇氣,將奈米光學領域帶領至新境界。黃承彬教授特別感謝合作的博士生的剛毅,與師母的付出陪伴,讓他能在異地無憂無慮地進行研究,激發出如此豐沛的研究能量與成果。
 

 

 黃承彬教授勇於挑戰過往既定研究結論,開創出研究者的創新格局,更讓我們看到學者不畏艱辛,在不確定的孤獨中突破逆境的勇氣,將奈米光學領域帶領至新境界。

 

 

相關新聞報導
Experiment takes 'snapshots' of light, stops light, uses light to change properties of matter

Experiment Takes ‘Snapshots’ Of Light, Stops Light, Uses Light To Change Properties Of Matter

Experiment takes 'snapshots' of light, stops light, uses light to change properties of matter

Experiment takes 'snapshots' of light, stops light, uses light to change properties of matter

Experiment takes ‘snapshots’ of light, stops light, uses light to change properties of matter

From the University of Pittsburgh via Pittsburgh Quantum Institute: 

“Experimeakes “snapshots” of light, stops light, and uses light to change properties of matter”

 

 

 


 

檔案下載

[回列表]
【10/26研究發展處】科技部徵求「量子科技專案研究計畫」,校內截止日110年10月26日(二)中午12:00前。!   ♠   【12/4 竹師教育學院】110/12/4(六)探究取向幼兒STEM方案課程:設計、教學與評量工作坊!   ♠   【10/18-12/3 Calendar】期中教學意見反映週(至12月3日止) Mid-term Feedback on Teaching (10/18-12/3)!   ♠   【10/6-10/18研究發展處】國立清華大學「競爭型研究團隊」計畫申請案自10/6(三)起自10/18(一)下午5點止受理申請。   ♠   【10/22 Calendar】繳交110學年度第1學期學分費截止Last Day to Pay Credit Fees!   ♠   【10/20 人文社會學院】南島中心原住民語言中的台灣史,10/20(三)上午12點-下午2點!   ♠   【10/29 Calendar】休退學及畢業生退2/3學雜費(學分費) 截止Last Day for 2/3 Tuition and Fees Refunded (graduates or full withdrawal)!   ♠   【11/18 人文社會學院】南島中心原住民族歷史演講,11/18(四)13:20-15:10!   ♠   【11/4 清華學院】【厚德書院】媒體實戰轉述力系列講座4─如何讓別人的故事變成體驗:盲旅負責人曁執行長廖儷雯|11/04 (四) 晚上7點30!   ♠   【10/6-10/18研究發展處】國立清華大學「人文與社會科學領域競爭型團隊」計畫申請案自10/6(三)起自10/18(一)下午5點止受理申請。   ♠   【11/1-11/29 Calendar】110學年度第1學期申請課程停修開始(至29日止)Course Withdrawal Begins (11/1-11/29)!   ♠   【10/27 清華學院】【載物書院】週三沙龍線上講座 生物藝術與機構合作 10/27 晚上8:30-10:30!   ♠   【11/1-12/17Calendar】期中成績預警開始(至12月17日)Academic Warning System Starts Sending out Alert (11/1-12/17)!   ♠   【11/17 Calendar】全校運動大會(停課一天) Sports Day (no class)   ♠   【10/21 竹師教育學院】【文化與學習講座】10/21(四)下午3點30分-下午5點20分 黃定宇 / 旭聯科技股份有限公司 副總經理:疫情下的教育科技發展浪潮與因應之創新軌跡!   ♠   【11/30 Calendar】教師進修及休假研究申請案送人事室截止Deadline for Faculty’s Sabbatical Leave Application!   ♠   【11/20 台北政經學院】10月20日(三)1:20 PM台北政經學院演講系列 - Prof. T. J. Pempel (UC Berkeley) "A Region of Regimes: Prosperity and Plunder in the Asia-Pacific"!   ♠   【11/30 Calendar】教師進修及休假研究申請案送人事室截止Deadline for Faculty’s Sabbatical Leave Application   ♠   【11/5 藝術學院】2021清大音樂系《薩勒姆風暴》 The Salem Storm歌劇音樂會   ♠   【12/6-12/10 Calendar】申請110學年度第2學期學雜費減免開始(至10日止)   ♠   【10/29 學生事務處】110年全校運動會線上報名~~即日起開始報名至10/29(五)止!   ♠   【12/10-1/3 Calendar】休退學及畢業生退1/3學雜費(學分費)截止Last Day for 1/3 Tuition and Fees Refunded(graduates or full withdrawal)!   ♠   【10/27 全球事務處】【活動】2021年華中師範大學-第十六屆海峽兩岸荊楚文化研習營活動 (截止日:10/27 中午)!   ♠   【12/10-1/9 Calendar】教學意見調查開始(至111年1月9日止)Online Course Evaluation (12/10-1/9)   ♠   【11/1 科技管理學院】科法所11/1【座談會】清華科法美國法學院留學座談會,歡迎踴躍報名!!   ♠   【12/23-12/27 Calendar】110學年度第2學期第1次選課開始(至27日止)1st Course Selection Period for 2022 Spring Semester (12/23-12/27)   ♠   【11/3 科技管理學院】【IMBA招說會: 塑造領導力】 11/3 (二) 14:00-16:00, 台積館6F 孫運璿紀念中!   ♠   【12/23-3/1 Calendar】導師輔導選課(至111年3月1日止)Consult the Advisor for Course Selection(12/23-3/1)   ♠   【12/31 Calendar】開國紀念日補假Holiday-New Year's Day (no class)   ♠