压电衬底上石墨烯/h-BN 异质结构中的声学驱动表面与双曲等离激元-声子极化激元
介观与纳米尺度物理
2018-05-24 v1 材料科学
光学
摘要
石墨烯中的表面等离激元极化激元与极性衬底中的表面声子强耦合，形成杂化表面等离激元-声子极化激元（SPPPs）。我们证明，在 AlN 等压电衬底上的石墨烯/h-BN 异质结构中，表面声波（SAW）可用作激发传播 SPPPs 的源，其中 SAW 诱导的表面调制充当动态衍射光栅。与裸石墨烯/AlN 体系相比，h-BN 薄膜的引入极大增强了光耦合效率。h-BN 中间层不仅显著改变了 SPPPs 的色散，还延长了其寿命。SPPPs 的增强被证明同时与石墨烯中更高的载流子迁移率以及与 h-BN 和 AlN 表面声子的耦合有关。除表面声子外，多层 h-BN 薄膜中会出现双曲声子，导致杂化双曲等离激元-声子极化激元（HPPPs），其同样由 SAW 介导。这些结果为构建覆盖中红外至太赫兹波段的基于 SAW 的石墨烯/h-BN 等离激元器件与超材料铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1805.09241,
title = {Acoustically-driven surface and hyperbolic plasmon-phonon polaritons in graphene/h-BN heterostructures on piezoelectric substrates},
author = {R. Fandan and J. Pedrós and J. Schiefele and A. Boscá and J. Martínez and F. Calle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.09241},
year = {2018}
}
备注
Submitted manuscript; 13 pages, 6 figures