利用单个介电纳米球调控激子发射方向性
光学
2024-09-05 v1 应用物理
摘要
将发光体与纳米谐振腔耦合是在亚波长尺度高效调控光发射的有效策略。低损耗介电纳米天线因其强米氏共振在此方面尤具前景。本文中，我们探索了一种基于单个亚波长硅纳米球（SiNSs）的高度微型化发射调控平台，用于调制二维过渡金属硫族化物（2D TMDs）的定向激发与激子发射。推导了偶极-球杂化系统的修正米氏理论，以指导获得理想调制性能的最优设计。在532 nm激光激发与单层WS2的635 nm激子发射中，实验验证了可控的前后向强度比。得益于SiNSs简易的尺寸调控与各向同性形状，针对不同的发光体与激发波长实现了沿所有器件取向的灵活光发射控制。在可见光波段通过单个SiNS同时调制激发与发射，显著提升了TMD激子发射的效率与方向性，并带来了多功能集成光子学的潜力。总体而言，我们的工作为纳米光子学与极化激元系统开辟了广阔机遇，实现了光-物质相互作用的高效操控、增强与可重构。
引用
@article{arxiv.2010.02342,
title = {Directivity modulation of exciton emission using single dielectric nanospheres},
author = {Jie Fang and Mingsong Wang and Kan Yao and Tianyi Zhang and Alex Krasnok and Taizhi Jiang and Junho Choi and Ethan Kahn and Brian A. Korgel and Mauricio Terrones and Xiaoqin Li and Andrea Alu and Yuebing Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02342},
year = {2024}
}