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  雙層石墨烯中由位錯導致的疇壁（domain wall）是一種具有孤子性質的一維體系，其獨特的結構使得該一維體系具有奇特的電學及光學性質。實驗中已觀測到了該一維體系中存在拓撲保護的量子谷霍爾邊界態。該量子霍爾邊界態存在于雙層石墨烯中所有位錯導致的疇壁中。然而，沿著不同晶格方向的疇壁具有不同的局域原子結構，這使得疇壁具有不同的孤子類型。因此，可能會導致不同的電學、力學以及光學性質。而二維石墨烯中的激發元與一維不同類型的孤子之間的相互作用，也可能導致新奇的物理現象。

  最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）納米物理與器件實驗室N04組博士生姜麗麗、中國科學院院士高鴻鈞與加州大學伯克利分校史志文、王楓等人合作，利用近場紅外納米顯微技術觀測到了機械剝離的雙層石墨烯中存在的豐富多彩的疇壁圖案，證實了疇壁在近場光學圖像中的成像機制是石墨烯中的表面等離激元在疇壁處發生了反射。與此同時，實驗中發現表面等離激元的反射行為強烈依賴于疇壁的孤子類型，在shear型和tensile型兩種不同的疇壁處，表面等離激元具有明顯不同的反射相位和反射強度，并且實驗上可以通過柵極電壓對表面等離激元的反射行為進行調控。該研究結果證實了雙層石墨烯中表面等離激元與一維疇壁孤子的可調控的耦合作用，并提供了一種新的在納米尺度控制石墨烯中表面等離激元的方法。

  相關工作發表在近期的《自然-材料》（Nature Material 15, 840–844 (2016)）上。

  該工作得到了國家自然科學基金、科技部和中科院的支持。