超粒子是离散的纳米级结构单元配位组装成的复杂且分级的胶体超结构。在单个结构单元或它们的体相对应物中观察不到这类组装中的整体光学响应。此外，亚波长尺寸的单位构造单元可以实现在超颗粒内雕刻光学超材料，而当前的胶体工程技术还达不到。这可以在胶体平台上产生有效的光学特征，并具有调节这些粒子的电磁响应的能力。近日，加州理工学院Alireza Marandi等报道了meta-shell超粒子（MSP）的纳米光子学。
本文要点：
1）研究表明，超材料壳有助于MSP三重共振的工程化，从而显著增强二次谐波（SHG）的生成。与其体相材料相比，MSP中的二次谐波的生成增强了几个数量级。
2）其绝对的转化效率比损伤阈值高出10–7，这设定了低折射率胶体SHG的新基准。此外，MSP通过适用于化学和生物应用的胶体平台，为瞬时波长转换提供实用的解决方案。
该工作证明的概念可以扩展到金属结构，以利用等离激元共振来进一步扩展非线性纳米光子学。将封装在单个超微粒中的MSP产生的化学和光学性质相结合，可以进一步将胶体非线性纳米光子学的发展扩展到化学和生物学领域。
Joong Hwan Bahng, et al. Mie Resonance Engineering in Meta-Shell Supraparticles for Nanoscale Nonlinear Optics. ACS Nano, 2020
DOI: 10.1021/acsnano.0c07127
