黑磷等离激元学：各向异性椭圆传播与非局域性诱导的沟道化
介观与纳米尺度物理
2016-10-12 v1
摘要
我们研究了超薄黑磷 (BP) 薄膜中反常的表面等离激元极化子 (SPP) 传播与光-物质相互作用，BP 是一种因其极各向异性的晶体结构而表现出奇异电学与物理性质的二维材料。近来，有人推测 BP 所支持的超受限表面等离激元可能呈现从各向异性椭圆到双曲的各种波传播带拓扑，跨越电磁谱的中红外与近红外区域。通过仔细分析利用 Kubo 形式体系与有效低能哈密顿量推导出的 BP 的天然非局域各向异性光学电导率，我们在此证明，由非局域性施加的 SPP 波数截止禁止其获得任意双曲拓扑，迫使工作在沟道化状态。所得非局域性诱导的沟道化呈现出有趣的性质：它本质上是宽带的，能在极近场实现强光-物质相互作用，并允许极端的器件微型化。我们还确定了 BP 等离激元限制的基本界限，其比石墨烯显著更弱，从而允许更大的局域态密度。我们的结果证实了 BP 作为一种有前景的可重构等离激元平台的潜力，具有令人兴奋的应用，如平面超透镜、光电子元件、成像与通信系统。
引用
@article{arxiv.1608.01617,
title = {Black Phosphorus Plasmonics: Anisotropic Elliptical Propagation and Nonlocality-Induced Canalization},
author = {D. Correas-Serrano and J. S. Gomez-Diaz and A. Alvarez Melcon and Andrea Alù},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.01617},
year = {2016}
}
备注
16 pages, 8 figures