扭曲双层原子结构中的手性等离激元
光学
2020-08-19 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
具有旋转失准的原子级薄层的范德华异质结构（如扭曲双层石墨烯）呈现出有趣的结构莫尔超晶格。由于扭曲原子层之间的量子耦合，光与物质的相互作用本质上是手性的；因此，它们为极小纳米尺度上的手性等离激元提供了一个有前景的平台。然而，尽管层间量子耦合可能很显著，其对手性等离激元的影响仍然难以捉摸。在此，我们考虑层间量子耦合，给出了扭曲双层原子结构中手性等离激元的完整麦克斯韦方程组的一般解。我们发现扭曲双层原子结构直接对应于手性超表面，该超表面除了常见的电表面电导率外，还同时具有手性和磁表面电导率。换言之，扭曲范德华异质结构中的层间量子耦合可能有助于构建各种（例如，双各向异性）原子级薄超表面。此外，由层间量子耦合决定的手性表面电导率决定了手性等离激元的存在，并导致其 TE 和 TM 波分量之间产生独特的相位关系（即 +/-{\pi}/2 相位差）。重要的是，除了常见的等离激元横向自旋外，手性等离激元的这种独特相位关系可被用来构建缺失的等离激元纵向自旋。
引用
@article{arxiv.2006.10474,
title = {Chiral plasmons with twisted atomic bilayers},
author = {Xiao Lin and Zifei Liu and Tobias Stauber and Guillermo Gómez-Santos and Fei Gao and Hongsheng Chen and Baile Zhang and Tony Low},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10474},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 3 figures