利用钾金属逼近等离子体学低光学损耗极限
光学
2025-12-02 v1
摘要
等离子体学使光子器件的微型化超越光学衍射极限，但其潜力受制于固有较大的欧姆损耗。因此，探索低损耗替代方案以取代当前等离子体学的主流材料——贵金属，颇为明智。本文展示了钾作为等离子体学材料在光学区域内具备固有低损耗的潜力。通过快速滑动辅助的无氧化物晶体化过程制备的超细、高品质钾薄膜，实现了实验测得的光学阻尼率为3.7 meV，在整个可见到近红外范围(400-2000 nm)内测得的虚 permittivity 约为0.1。近场光谱测量进一步确认了通过揭示光模式深度亚波长约束来证明损耗降低。该结果增进了对等离子体学材料和器件影响因素的理解，为探索多种等离子体学系统中的极端光-物质相互作用建立了新平台。
引用
@article{arxiv.2512.01700,
title = {Approaching the Low Optical Loss Limit of Plasmonics using Potassium Metals},
author = {Yuhan Yang and Yi Zhang and Yuhong Shi and PengCheng Yao and Hanyu Fu and Jacob B. Khurgin and Fengrui Hu and Jia Zhu and Shining Zhu and Lin Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01700},
year = {2025}
}