碳纳米结构的光学与太赫兹响应

在近三十年左右的时间里，我们见证了碳基纳米材料研究与技术的非凡进展。其中尤为突出的亮点包括富勒烯、碳纳米管的发现，以及奇妙而简单的 Scotch 胶带剥离石墨烯。这些不同纳米碳同素异形体的独特光物理性质，已在众多科学技术领域开辟了广阔的应用前景，尤其侧重于光电子学与光子学。许多此类应用的一个先决条件，是深入理解基本激发与耦合激发的性质，以及涉及它们的各类动力学过程。在此，我们概述近期碳纳米结构——特别是量子点、纳米管和石墨烯——所引发的研究热潮。我们讨论通过光学与太赫兹（THz）光谱工具所探究的若干非常有趣的性质。在光学频率下，展示了发光性质、非线性和超快响应；而低能响应则通过太赫兹时域光谱研究加以考量。最后，我们就碳纳米体系在现实应用中的光物理未来前景作一展望。