一维纳米结构可以限制电子、光子、激子等粒子或准粒子的传播方向，为基础物理研究和技术应用提供了良好的平台，如一维纳米结构中光-物质相互作用的物理过程、光发射的物理机制以及集成光电子器件等。因此，讨论和总结一维纳米结构光谱学和载流子动力学的最新进展对该领域未来的研究具有重要意义。

近日，国家纳米科学中心刘新风研究员课题组发表综述性文章“Spectroscopy and Carrier Dynamics of One-Dimensional Nanostructures”。该综述首先总结了一维纳米结构的基本概念、主要特点和相关应用；接着介绍了纳米线中激子极化激元的凝聚和传播、一维光子晶体的基本特性及其在光子-等离子体结构中的应用以及一维拓扑结构边缘态的观测和具有鲁棒性的单模激光器。本综述对研究纳米线、光子晶体、拓扑结构和其他一维纳米结构相关系统的光谱学和载流子动力学的研究人员具有较高的参考价值。

最后，对一维纳米结构光谱和载流子动力学的未来发展和方向提出了一些见解：（1）如何控制生长高质量、高稳定性的纳米线以及提高微腔的质量，以获得更窄的线宽和更长的激子极化激元寿命；（2）一维光子晶体作为传感器或光开关，其进一步发展需要更大的可调谐光谱范围、更快速的响应时间以及更实用的光子晶体工艺制造方法；（3）使用电、光或其他手段来调控拓扑绝缘体将是未来研究的重要方向，实现具有更好传输效果和调节方式多样化的光学器件。

该文章以题为“Spectroscopy and Carrier Dynamics of One-Dimensional Nanostructures”发表在Journal of Semiconductors上。

图1. 激子极化激元的凝聚与传播：（a）纳米线微腔中强激子-光子耦合；（b）激子极化激元凝聚体在纳米线中的传播。一维光子晶体和拓扑结构示意图：（c）一维光子晶体和等离子槽的混合微腔结构；（d）一维之字形链钙钛矿拓扑结构；（e）9个微环谐振器组成的拓扑激光阵列。一维拓扑结构边缘态的观测与应用：（f）一维钙钛矿拓扑结构的激子极化激元在动量空间中的能量分辨图；（g）拓扑微激光器的单模激光输出。

文章信息：

Spectroscopy and carrier dynamics of one-dimensional nanostructures

Yutong Zhang, Zhuoya Zhu, Shuai Zhang, Xianxin Wu, Wenna Du, Xinfeng Liu

J. Semicond. 2022, 43(12): 121201 doi: 10.1088/1674-4926/43/12/121201

Full Text: http://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/43/12/121201

来源：半导体学报