时   间：2023年04月28日（星期五）上午10:00
地   点：南楼二层会议室
题   目：结构表面等离激元的超快光电子显微镜成像
报告人：戴亚南 副教授，南方科技大学
主持人：任金东 研究员

报告人简介：

戴亚南，2013年取得山东大学空间科学与技术学士学位，2019年取得匹兹堡大学物理学博士学位，后加入哥伦比亚大学化学系从事博士后研究员工作，于2022年8月加入南方科技大学物理系。研究领域为凝聚态体系中的激发态物理，致力于发展超快光电子能谱显微镜、超快角分辨光电子能谱等探测技术，从时间-空间-能量-动量多个维度研究表面等离激元与载流子动力学。已发表论文20余篇，其中以通讯作者或第一作者发表Nature (1篇)、Nat. Rev. Phys. (1篇)、Appl. Phys. Rev./ACS Nano/Nano Lett. (4篇)。获2021年全球华人物理和天文学会优秀博士论文奖，2022年国家优秀自费留学生奖等。

报告摘要：

表面等离激元是金属表面电荷集体振荡与空间光耦合形成的极化激元，其电磁场矢量、偏振、相位等均可以通过空间调制从而拥有独特的空间构型，形成结构表面等离激元。最近，针对表面等离激元矢量电磁场与自旋构型的研究揭示了其多种非平庸的三维拓扑纹理，为激发态的调控提供了全新思路。在本报告中，我将首先概述结构表面等离激元方向的最新进展，展示如何利用简单的等离激元耦合结构和光的自旋-轨道角动量相互作用来产生特定的表面等离激元场与自旋空间结构，尤其是等离激元涡旋态中的自旋斯格明子、磁半子及其阵列等。进而，我将具体讨论如何利用干涉式时间分辨光电子显微镜对多种结构等离激元矢量场和自旋进行时空分辨成像，如手性传播等离激元中的自旋-霍尔效应，等离激元涡旋中自旋拓扑结构的产生、演化和湮灭动力学等，并实现优于40纳米的空间分辨率以及0.1飞秒的时间扫描精度。进而，我们能够获得表面等离激元拓扑自旋矢量的空间分布演化，实现对拓扑荷的时空表征，以证明等离激元自旋拓扑结构的时空稳定性。这些结果证明了等离激元拓扑自旋结构远超衍射极限的空间梯度，为实现非平衡量子物态纳米-飞秒尺度的相干调控，发展超快-超小的量子计算、量子信息处理元件等提供了坚实的基础。