扫描隧道显微镜诱导发光技术（STML）融合了高分辨的形貌表征和高灵敏的单光子探测，利用STM金属探针高度局域化的隧穿电子激发隧道结中的分子发光。前期研究表明，当隧道结中纳腔等离激元模式与分子特定荧光的对应能量匹配时，分子荧光与纳腔等离激元能够实现相互激发和调制，并借助于多层分子膜、卤化物、氧化物等间隔层结构的脱耦合作用，在荧光产率较高的分子体系中获得局域的、分子本征的电致荧光。

金庆原教授研究团队将STML研究体系拓展到荧光产率极低的、具有开壳层顺磁性电子结构金属离子的CoTPP薄层分子膜。通过改变偏压极性调控隧穿电子对局域电子态密度及分子轨道的影响，在1到5层的分子膜样品上，发现样品负偏压能够减弱Co离子对卟啉环的作用，有助于卟啉环共轭特性的恢复，利于分子偶极振荡对纳腔等离激元的增强，相较于正偏压能够获得更高的纳腔等离激元发光产率。不仅如此，随着分子层数的增加，下层分子的脱耦合效果逐渐增强，纳腔等离激元共振增强分子荧光的作用开始显现，进而获得常规荧光产率极低的CoTPP分子的局域电致荧光信号，实验结果与通过求解密度矩阵运动方程获得的理论计算结果符合得很好。

研究结果有助于揭示纳腔等离激元环境中电子、激子、等离激元、光子等基本量子间的耦合和转化机制，对拓宽纳米尺度光电器件的材料选择以及等离激元光子学和单分子光电子学的发展具有基础而深远的意义。相关研究结果发表在J. Phys. Chem. Lett. 12, 5349-5356 (2021)。

图1 (a) 实验方案示意图；(b) 单层CoTPP/Au的STM形貌图；

(c) 纳腔等离激元光谱； (d) CoTPP多层膜和Au单晶的STML光谱。