囚禁极化子在CrSBr中的方向性流动
光学
2025-12-22 v2
摘要
纳米尺度的能量传输控制是现代光子学中的核心挑战。利用招领极化子(exciton-polaritons)这一混合光子-物质准粒子是可行的办法，但通常需要复杂的器件工程才能实现方向性传输。本文表明，范德华力磁性材料CrSBr提供了一种内在的途径，利用其独特的光学各向异性、高折射率以及被光子包裹的激子，实现极化子传输的定向控制。这种组合条件下，可实现低损耗的导向模式，其在晶体a轴方向可沿数微米传播，而在正交b轴方向同时诱导强的一维约束。将CrSBr薄片嵌入微腔后，我们进一步增强了约束，能量模式沿b轴离散化但沿a轴连续化。此外，CrSBr的磁性激子耦合特性使我们能够对极化子的单向向传播和约束实现前所未有的控制。我们的结果表明，CrSBr作为一种多功能的极化平台，适用于集成光子器件应用，包括能效光调制器和开关器件。
引用
@article{arxiv.2507.04367,
title = {Directional Flow of Confined Polaritons in CrSBr},
author = {Pratap Chandra Adak and Sichao Yu and Jaime Abad-Arredondo and Biswajit Datta and Andy Cruz and Sorah Fischer and Kseniia Mosina and Zdeněk Sofer and Antonio I. Fernández-Domínguez and Francisco J. García-Vidal and Vinod M. Menon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04367},
year = {2025}
}
备注
The document contains the main text, composed of 19 pages with 4 figures, and the supplementary material, composed of 17 pages and 13 figures