2009年5月15日下午15：00，来自中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室与复旦大学物理系的沈学础院士做客光电论坛第二十一期，作了题为ZnO纳米线微腔中的回音壁模激子极化激元及其激射――物理和应用前景Whispering Gallery Mode Exciton Polariton & Its lasing in Tapered Nano ZnO Wire: Micro-PL Spectra ( Physics & Potential )的报告。本期论坛由光电国家实验室主任叶朝辉院士主持，校长助理、光电国家实验室和光电学院党总支书记林林，物理学院院长罗俊，以及武汉光电国家实验室（筹）、中国船舶重工集团公司七一七研究所、物理学院的部分师生等参加了本次论坛。

沈院士首先介绍了固体中量子或者准粒子等相关的背景知识，特别强调了光子与激子之间不同强度的相互作用。光子与激子强相互作用的结果是形成激子极化激元，它既有激子的特性，又有光子的特性，是两种粒子的杂化。激子极化激元在固体中的存在，是大家公认的科学事实，也是最受研究重视的准粒子之一，其形成的条件主要是参与杂化的两种粒子之间的能量、波矢和偏振要一致。两种粒子杂化后具有的蒙太特性，对其他相关学科的光学研究也有重要应用，比如慢波等。此外，沈院士还介绍了微腔的背景知识，主要指半导体微电子学中常用的F-P微腔、回音壁（Whispering Gallery）微腔等，并且指出了在ZnO材料体系中研究回音壁微腔的原因和意义。

沈院士接下来详细报告了近几年来他所领导的研究小组在单个小量子体系ZnO纳米线中电子态、量子相互作用等方面所做出的卓有成效的研究工作。对ZnO材料体系感兴趣的原因是由于它是紫外材料，激子束缚能高达60meV，在室温下就能稳定的存在。使用的样品是四角针尖形状，针尖的直径连续可调。所使用的测试手段是显微荧光光谱及非偏振、TE、TM偏振探测等。实验结果表明观察到了回音壁腔模与激子耦合杂化形成的激子极化激元的发光；实验实现了对腔模和激子之间从弱到强的相互作用的连续调制；通过扫描、Mapping等方法，给出了不同指数腔模与不同种类的激子耦合形成的比较系统的激子极化激元。此外实验也隐含指出了回音壁微腔使得两种粒子之间的耦合效率等于1，远高于GaAs F-P微腔中的粒子耦合效率。这部分工作已在Phys. Rev. Lett上发表。接下来，沈院士介绍了最新的研究兴趣所在，包括回音壁微腔中的波导效应、准腔模现象以及沿纳米线纵向的类F-P干涉现象。在ZnO纳米线激光方面的工作则包括，实验上观察到了光泵的Lasing现象，并且证明了这是来自于激子极化激元的激发。同时对激子极化激元在玻色-爱因斯坦凝聚等方面的研究也进行了深入的探索和思考。

这些前沿的最新知识和理论，涉及到物理、材料、器件、光谱等多个领域，引起了在座师生的浓厚兴趣。在报告结束后，即有学生问到光谱实验的细节知识，随后在座的几位教授和院士之间展开了激烈深入的讨论。最后大家以热烈的掌声感谢沈院士的精彩报告。

报告人简介：

沈学础(1938.04.15―)，江苏省溧阳县人，物理学家，1995年当选为中国科学院院士。1958年毕业于复且大学物理系，中国科学院上海技术物理研究所研究员。1981年起任红外物理研究室主任，1985年至1993年任中国科学院红外物理开放实验室主任，国家重点实验室主任；1993年起任该实验室学术委员会主任，2001年起兼任复旦大学教授，并担任多种国际学术团体与刊物的领导职务，现任国际红外毫米波和太赫兹系列会议国际组织委员会委员和国际杂志“固态通讯”（Solid State Commun）和半导体科学与技术（Semiconductor Sciences & Technology）编委。

沈院士主要从事固体光谱及其实验方法等方面的研究。主要研究结果有：提出并首先实现光调制共振激发谱、高压下调制光谱、带间跃迁增强与诱发回旋共振，使一些弱固体光谱现象观测成为可能。首先观察到半导体晶体中新一类局域化振动模，发展了固体中杂质振动的理论；发现半磁半导体中d电子和p电子态间杂化；首次测定塞曼杂化态波函数的混合与重组；最先观测到和测定GaAs调制掺杂多层结构的量子化能级，实验揭示了这种结构可形成超晶格和量子阱；研究硅光热电离光谱灵敏度有数量级的提高，成为目前超纯材料浅杂质研究检测的主要方法之一，观察到硅中新施主中心和多条与杂质高激发态相关的谱线。关于InGaAs/GaAs中两类超晶格电子态共存、nipi结构光生载流子的长寿命等研究也有一定意义。著有《半导体光谱和光学性质》等书。因以上成果两次获国家自然科学奖，两次获中国科学院自然科学一等奖，以及其它多项成果奖励，并于1988年获“国家有突出贡献中青年专家”称号。沈学础还在红外物理国家重点实验室建设中取得成果，两次获国家“金牛奖”。此外，沈学础于2002年获何梁何利奖，2006年获国际“Ken Button”奖。现在主要从事单个纳米小量子结构光谱、电子态、量子态, 微观互作用及其操控等研究。