表面增强拉曼指的是金属纳米颗粒附近的分子拉曼散射的增强效应。一般认为，表面增强拉曼散射中分子是相互独立的，因而拉曼信号与分子的数目N成线性关系。 最近，通过与腔光力学的类比，一个新的量子理论被提出来描述表面增强拉曼。这个理论解释了很多新奇的效应，比如拉曼信号与激光强度间的超线性关系，“分子光力学”。虽然这个理论起初用于描述单分子的表面增强拉曼，但若我们将分子的光力耦合增强√N 倍，我们也可用其描述多分子的表面增强拉曼。这种处理表明多分子与局域电场的耦合是一种集体耦合。为解决我们通常预期和分子光力学间的矛盾，我们基于开放量子系统理论建立了一个描述多分子表面增强拉曼的新模型。我们的研究表明，在弱激光激发下，拉曼信号与分子数目成线性关系。但在较强激光激发下，分子间可通过与表面等离激元耦合发生量子关联，拉曼信号与分子数目成非线性关系。我们的这些研究不仅阐述了在实验中观察分子集体效应的条件，也为控制分子系综的表面增加拉曼光谱提供了可能性。

张元，郑州大学物理学院，讲师。2009年西北大学物理学院获学士学位，2011年北京科技大学数理学院获硕士学位，2015年在德国柏林洪堡大学物理学院获博士学位。2015年-2018年在丹麦奥胡斯大学， 2018-2019年在西班牙圣塞巴斯蒂安国际物理中心从事博士后研究。2019年10月入职郑州大学物理学院。在New Journal of Physics, Physics of Review B, ACS Photonics等著名期刊发表学术论文16篇。主要从事的研究领域：利用超辐射来实现原子钟频率测量的理论、光力耦合导致的表面增强拉曼散射中的非线性过程。