关注纳米光学天线

              ---向国家纳米研究中心建言

                         都世民

                 为什么关注纳米光学天线？

1.笔者发现有多则科技报道与纳米光学天线有关。

2.信息科学编委会编写的，科学出版社出版“10000个科学难题·信息科学卷”，2011年9月。书中有一文“纳米光学天线”，撰稿人：宋  勇  王涌天，北京理工大学光电学院。

3.笔者在探索小宇宙中，发现小宇宙内不存在实时测量或成像，现有的血液成份、基因、病毒等都无法实时测量。

4.人造器官及体内送入的药物都缺少持久能源，尽管有无线传输、中场传输供电的报道，在人体内无法实现，因为缺少体内天线。

5.中医理论的验证，激光针灸，穴位测量也受天线的制约。

6.能源问题是全球关注的大问题，太阳能电池板的高效问题与纳米天线紧密相关。不用燃料的航天推动也寄希望于高效太阳能供电，成为不带燃料的“永动机”。

7.地球上无处没有电磁波，随着手机、平板电脑、可穿戴电子设备的增加，电磁波对人体的影响会愈加受到关注。而微波武器的投入使用，人体防护会受关注。搞清电磁波对人体的影响离不开体内天线。

8.在生物医学领域中,活体检测、癌症的快速诊断和治疗等方面有着广泛的应用前景。

9.检测毒品和爆炸物的安全应用的新型纳米天线..纳米天线可以识别这些化学成分，从而确定毒品和爆炸物的特定类型。

10.纳米金属光学天线用于增强受激拉曼散射、纳米光刻以及改变分子的自发辐射特性等。

总之，纳米光学天线的研究及其应用前景，非常值得关注。

                               主要关注点

1.纳米光学天线的机理及其特性参数的表征方法；

2.纳米光学天线超常特性

1).频谱调控；

2).实现高增益单波束定向辐射；

3).调控光的耦合和辐射方向；

4).增强自发光辐射；

5).Fano共振开关效应；

6).用不规则碎片形状来减小纳米天线尺寸；

7).改变光的相位，创造出负折射现象. 控制光的偏振。

8).调控光的速度；

3.纳米光学天线的形状及微纳结构与其光学特性的关系

1)单极纳米天线：在SNOM针尖上，制备单极光学天线，探测单分子荧光，得到了～25nm的光学分辨率。另外，针灸用的银针尖，当人手操作时，有无纳米光学天线的属性，值得研究。

2)蝴蝶结形光学天线；

3)金偶极天线阵列；铝制单偶极天线；

4)三角形天线，

5)对称振子天线；金偶极天线；

6)太阳能面板的纳米光学天线；

7)八木天线

8)金字塔天线

9)纳米光学天线阵列

以上天线形式已有报道，除此而外还会有其它天线型式获得更好性能。

4.纳米光学天线的材料与其光学特性的关系

1)金属纳米结构(金、银、铜、铝等)制作纳米天线；

2)使用绝缘材料组成的立方体形状制作纳米天线；

3)使用由导体和半导体材料组成的球形制作纳米天线；

4)使用微型半导体量子级联(QC)激光器,在其上安装纳米天线，实现了纳米级的精度对激光点聚焦；

5)使用石墨烯制作纳米天线；

6)使用具有内凹型结构的金属钯纳米材料制作纳米天线；

7)使用可降解的环保材料制作纳米天线;

8)使用稀土掺杂上转换纳米发光材料制作纳米天线等。

5.对现有材料中的光子进行操控时，纳米光学天线的相关问题的研究

6.纳米光学天线的测量设备的研制

7.应用前景的开发

综上所述，纳米光学天线的研究应当加强，这一研究方向是国际科学前沿，它涉及多学科的交叉融合。希望贵中心统筹考虑。