在光学谐振器中，“光-物质”相互作用的增强效应主要是通过两种机制实现：（1）时域限制（temporal confinement），即光子在腔体中具有较长的时间寿命，其特征在于品质因子Q；（2）空间限制（spatial confinement），即能够将光局域在狭窄的空间中，以模式体积（modal volume）为特征。同时利用这两种机制实现相互作用增强一直是纳米光子学研究领域的不懈追求，它在光子的生成、调制和检测等方面具有广阔的应用前景，包括更高效的光源、太阳能电池以及更快、更低功耗的光开关和调制器。一直以来，等离子体和金属基超材料结构通过表面等离激元共振（surface plasmon resonance）模式，能够将光“汇聚”在深亚波长的模式体积内；然而，光子在等离子体内部存在较强的热损耗，往往会导致器件较差的品质因子Q（~10），并且不利于能量传导器件的实现。最近，来自美国范德堡大学的Shuren Hu和Sharon M. Weiss教授，联合IBM研究院和法国特鲁瓦工程技术大学的科研人员，在硅基蝴蝶结光子晶体（bowtie photonic crystal）结构中，实现了对电场和位移场的亚波长局域现象，显示出与等离子体激元相当的模式体积和超低损耗的品质因子，并能够有效地抑制相应的损耗。该方法为实现极强的光-物质相互作用机制打开了一扇新的大门，同时解决了光学谐振器中兼具超低模式体积和超高质量因子的科学难题。相关研究发表在近期的《Science Advances》上。

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