日前，光電國家實驗室太赫茲光電子學團隊在太赫茲波段金屬表面束縛態模式方面的最新研究成果。相關成果發表在8月22日自然（Nature）旗下期刊《科學報告》（Scientific Reports）。

此篇題為《金屬-介電介質異質結構中碟片散射平板模式的實驗驗證和研究》（Experimental verification and investigation of disks scattering slab modes in metal-dielectric heterostructures）的論文作者分別為丁嵐（共同貢獻作者）、王可嘉（共同貢獻作者）、王威、朱德峰、殷超云、劉勁松（通訊作者）。

亞波長周期性金屬結構在長波段能支持偽表面等離子體（Spoof Surface Plasmons，SSPs）。通過這種表面束縛態模式，可以在突破衍射極限的尺度內對電磁波進行局限和控制。近年來關于SSPs的實驗和理論研究層出不窮，人們期望基于這些工作能開發出新型器件，包括表面等離子體芯片，濾波器，以及高分辨率成像等。然而，由于單一亞波長周期金屬結構所支持的SSPs能量空間束縛能力較弱，因此它在上述許多實際應用中的工作效果都不夠理想。

為了克服傳統SSPs能量空間束縛能力較弱問題，該研究團隊在具有亞波長結構碟片陣列的金屬膜上覆蓋一層很薄的介質層，通過測試該亞波長結構金屬陣列的太赫茲波反射特性，觀測到了一種能量高度束縛的金屬表面束縛態模式，理論研究表明這種新模式源于傳統介電介質波導模和亞波長結構金屬碟片陣列的相互作用。利用等效偶極子方法，計算結果與實驗結果符合的很好。該研究系統的證明了在金屬-介電介質異質結中存在一類新的金屬表面束縛態模式，該模式的最大特性是對入射太赫茲波具有很強的能量束縛特性。該項工作將對新型太赫茲空域及頻域控制器件的設計起到重要作用。

該工作得到了國家自然科學基金（10974063, 61177095），湖北省自然科學基金（2010CDA001），教育部博士點基金（20100142110042）和華中科技大學校自主創新基金（2011TS001, 2012QN094, 2012QN097）的支持。