拓扑绝缘体纳米颗粒中的狄拉克等离激元极化子与磁模式
介观与纳米尺度物理
2024-07-22 v2 光学
摘要
我们证明了在拓扑绝缘体纳米球中存在此前未报道的、具有创纪录高磁珀塞尔因子的磁模式。以硒化铋（BiSe）为研究对象，基于完整的电磁米氏理论，我们发现磁模式来源于体材料中的位移电流环，以及由狄拉克锥内拓扑保护态之间的电子跃迁所诱导、并因球体有限尺寸而离散化的离域表面态产生的表面电流。此外，我们讨论了由太赫兹光子与狄拉克电子相互作用产生的狄拉克等离激元极化子，如何显著影响置于BiSe纳米球附近的量子发射体的磁跃迁和电跃迁，从而显著增强相应的珀塞尔因子。这些发现将BiSe纳米球（其光学响应与丰富的物理机制相关）定位为在纳米光子学和太赫兹技术中增强光-物质相互作用的最有前景的候选者之一。
引用
@article{arxiv.2312.04958,
title = {Dirac plasmon polaritons and magnetic modes in topological-insulator nanoparticles},
author = {Nikolaos Kyvelos and Vassilios Yannopapas and N. Asger Mortensen and Christos Tserkezis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04958},
year = {2024}
}