国家纳米科学中心/上海交通大学/北京大学/苏州实验室Nature: 利用双曲极化激元探测皮米尺度层间形变

背景：范德华材料能耐受大应变场，是调控电子、光学和磁学性质的理想平台。然而，对面外应变进行非侵入式定量表征，尤其是埋藏在界面处的皮米级变形，是极具挑战的难题。研究目的：本研究旨在开发一种基于极化激元的光学方法，利用中红外面外双曲极化激元（oHPs）模式，探测六方氮化硼（hBN）范德华材料中的层间皮米尺度形变。结论：通过利用层间应变诱导的面外横向光学（oTO）声子软化机制，该方法实现了约10皮米（探测波长的8×10^-7倍）的原子位移灵敏度，成功在平面hBN及量子点-hBN纳米管异质结的埋藏界面处验证了其有效性。该极化激元皮米度量学为可视化隐藏应力分布提供了非破坏性、原子级精度的新途径，连接了纳米力学与光子学。