表面等离激元在石墨烯波导阵列中传输时，其动力学规律和电子在具有周期性势场的晶体中的运动具有类似性。量子理论预言的凝聚态系统中所蕴含的许多量子效应也可以在石墨烯波导阵列中展现。

武汉国家光电实验室陆培祥教授领导的超快激光研究团队在化学势交替变化的双周期石墨烯波导阵列中观察到了表面等离激元传播的齐纳隧穿现象。通过调控化学势在该阵列中引入传播常数梯度，并在表面等离激元衍射能带中构造了两组万尼尔-斯塔克阶梯。当带隙较小时，表面等离激元便发生了带间隧穿现象。初始的表面等离激元波束在隧穿位置发生齐纳隧穿并沿着不同的路径传播，隧穿概率随着初始化学势差值的增加而减小。该结果将为下一步亚波长光学分束、干涉器件开发提供研究基础。

这一工作（Plasmonic Zener tunneling in binary graphene sheet arrays，基于反谐振机理的空芯光纤气压传感研究）发表在Opt. Lett. Vol. 41, No. 13, 2978 (2016). 该项目的研究工作得到了国家自然科学基金 （No. 11304108）的资助。

图. 三种不同的化学势分布下石墨烯阵列的表面等离激元在传播过程中出现的布洛赫-齐纳振荡现象。