最近，“自然纳米技术”（Nature Nanotechnology）华中科技大学李培宁教授团队在线发表题为“Van der Waals quaternary oxides for tunable low-loss anisotropic polaritonics“研究成果。
扫描近场光学显微镜通过金属针尖和样品的近距离作用，在超高分辨率光学成像和探测方面具有独特的优势。该技术已广泛应用于物理、化学、生物和信息等研究领域。
利用高分辨率近场光学显微镜技术，李培宁教授团队在范德华四元氧化物中成像了一种新型可调节的极化激元电磁波。这种新型电磁波模式寿命高、损耗低、组速度慢，是光速的1/3000，使用寿命为ps量级。这种极慢的组速和超长的使用寿命有效地增强了光与物质的相互作用，为实现高灵敏度分子传感和光电探测提供了新的可能性。
通过范德华四元氧化物的金属阳离子替换，研究小组进一步实现了对极化激元传播特性的按需调节。如下图所示，超高分辨率近场成像研究清楚地表明，材料中阳离子替换可以实现对声极化激元从双曲-椭圆和表面同性-表面异性的调节。该工作实现了声极化激元的可调和，丰富了各向异性声极化激元研究的范德华系统，在微纳光学领域具有重要的应用前景。
各向异性声子在原子工程调控面内极化激元
该工作与中国科学院福建物质结构研究所合作完成。李培宁教授和赵三名研究员是通信作者，华中科技大学博士生孙天、物业研究所副研究员陈润坤是共同的第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、湖北自然科学基金和武汉光电国家研究中心创新基金的资助。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41565-024-01628-y