表面等離激元光子學(Plasmonics)在現代光電器件的發展中起到日益增強的重要應用，可望用於提高電子器件的運算速度及克服光子器件的尺寸瓶頸。表面等離激元（Surface Plasmons）是由材料體系費米面附近電子躍遷所形成的特殊電磁場行為，表現為金屬🎻、介質界面電子的集體振蕩，具有電磁場增強效應🔟、熱吸收效應等🚑，可應用於傳統納米尺度光電子器件🌇，並有效增強其光電特性。

意昂体育平台物理學院朱星-方哲宇課題組🌈，依托人工微結構和介觀物理國家重點實驗室💁‍♂️，從2006年起，系統研究了表面等離激元在金屬納米結構中的聚焦增強（ACS Nano 2010,4,75）、相位調製（Nano Lett 2011,11,893）、法諾共振（Nano Lett 2011,11,4475）等基本特性🧗🏿‍♀️，並利用納米光學天線和經典傳輸線理論🏋🏿，實現了表面等離激元增強波導（Nano Lett. 2011,11,1676），並為未來納米光學回路的構建奠定了實驗和理論基礎🦗。以上工作分別被Nature出版集團的NPG Asia Mater.,德國Nanowerk🏋️‍♀️，國內科學網等學術、新聞媒體進行了特色推薦及報導🚴🏽。

最近方哲宇百人計劃研究員和朱星教授應國際著名期刊《先進材料》邀請🙈，發表了有關表面等離激元光子學研究進展的綜述文章（Plasmonics in Nanostructures, Advanced Materials, doi:10.1002/adma.201301203)，對課題組和國際表面等離激元光子學的最新進展進行了回顧和評述。

2012年初，該課題組和美國、西班牙等研究學者合作，共同研究了石墨烯表面等離激元學( Graphene Plasmonics)🫄，是該學術領域最早的研究者之一，研究內容包括利用金屬納米天線實現石墨烯增強光電探測（Nano Lett. 2012, 12, 3808; Nature Comm. 2013, 4, 1643），及利用表面等離激元在衰減過程中產生的“熱電子”實現對石墨烯的有效電摻雜過程（ACS Nano 2012, 6, 10222）。更為重要的是課題組還發現石墨烯作為一種半金屬🤵🏻，其本身的載流子濃度也能激發局域表面等離激元共振，並可以通過外加門電壓實現調控（ACS Nano 2013,7,2388 期刊封面），上述工作被Science、Nature Physics等學術期刊做重點評述，評論學者認為課題組開創了“Graphene Plasmonics”這個新的研究領域，相關工作同時也被美國C&E News👩🏻‍🎓、德國Nanowerk，國內科學網等新聞媒體進行報導，一年內引用及評論已近百次。

表面等離激元除了有散射增強效應之外，還有很重要的熱吸收效應🤛🏼，在生物傳感、藥物輸送、癌細胞殺滅、細菌消毒、廢水蒸餾等方面已有很多的應用。近期🙏，課題組首次結合利用暗場顯微術和拉曼顯微術，研究了直徑為100nm的單個金屬球的表面溫度🤧，以及在水環境中產生納米氣泡並最終形成蒸汽的過程（Nano Lett. 2013, 13, 1736），該研究對表面等離激元高溫殺毒有直接的指導意義🆘，為未來該研究方向確定了基本實驗參數和標準🧗🏿‍♀️👱‍♂️。該工作發表後即被IOP出版集團的Nanotechweb網站做重點評述和推薦。