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通过可逆金属-绝缘体转变控制等离激元纳米天线

介观与纳米尺度物理 2015-04-14 v2

摘要

纳米光子(纳米等离激元)结构在纳米尺度上限制、引导和会聚光。纳米光子学的进步关键依赖于对这些现象的主动纳米尺度控制。二氧化钒(VO2)绝缘体与金属相的局域控制,将通过调制纳米光子结构的局域介电环境,使其充当主动器件,从而在纳米光子学中开辟广阔应用。在此,我们展示了在 15 nm 或更小尺度上 VO2 绝缘体-金属转变(IMT)的局域动态可逆控制,以及对纳米天线的控制,此为首次在近场中观测到。利用偏振选择性近场成像技术,我们同时监测 VO2 中的 IMT 以及金红外纳米天线上等离激元的变化。金属性 VO2 的结构化纳米域在局域可逆地将红外等离激元偶极天线转变为单极天线。根本上,VO2 中的 IMT 可在飞秒时间尺度上触发,以实现对光学现象的超快纳米尺度控制。这些独特能力为主动纳米光子学开辟了令人振奋的新应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.02286,
  title  = {Control of plasmonic nanoantennas by reversible metal-insulator transition},
  author = {Yohannes Abate and Robert E. Marvel and Jed I. Ziegler and Sampath Gamage and Mohammad H. Javani and Mark I. Stockman and Richard F. Haglund},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.02286},
  year   = {2015}
}