【创造#氢气# 检测灵敏度的世界纪录，中国科学家开发等离子体氢气传感器，论文一作即将加入#西湖大学# 】

从二本院校毕业生、到成为荷兰#埃因霍温理工大学# 博士毕业生，柏萍走得不算特快，但却步步扎实。正式戴上博士帽的前一周里，她迎来了“三连喜”：一篇论文被 Nature Communications 接收；另一篇论文被 Journal of Applied Physics 接收；以及收到了即将博士毕业的好消息。

等离子体氢气传感器，是 Nature Communications 那篇论文的的研究对象。这种传感器主要依赖于金属纳米颗粒中的光学共振。该类共振通常具有非常宽的光谱，所以传统氢气传感器的检测极限仅在百万分之一。

然而，在实际生产生活中，有时还得保证安全。因此，我们需要更快速、更灵敏、更准确的氢气传感器, 以用于一些特殊场景。

例如，监测工程结构材料中是否存在氢损伤；观察病人胃中是否存在由细菌感染产生的氢气等。

综上，如何通过优化传感器的结构，从而大幅度提高其灵敏度，一直是光学等离子体传感器的难点课题。

针对这一问题，柏萍使用逆向纳米光子的设计方法，并结合人工智能设计出一种超灵敏等离子体氢气传感器。同时，该传感器也基于钯纳米颗粒周期性阵列中的集体共振。

对于应用前景，她表示：“通过这篇论文的研究和发表，我非常有自信地说，基于粒子群算法的逆向纳米光子学的设计优化方法非常强大，在和一些商业#物理学# 软件比如 Lumerical FDTD 和 COMSOL 仿真相结合后，可以潜在地应用到其他研究方向和应用领域中去。”

鉴于此次设计方法的普遍性，加之纳米颗粒阵列窄光谱等离子表面晶格共振的特性，接下来会应用到不同光学或电子光学领域中去。

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