ENZ材料与各向异性：增强金属/导电氧化物多层堆叠中纳米尺度的非线性光学相互作用
光学
2020-07-17 v1 应用物理
摘要
Epsilon-near-zero（近零介电常数）材料是研究纳米尺度电动力学和非线性光学过程的特殊候选者。我们证明，通过交替堆叠金属与高掺杂导电氧化物，可进入近零介电常数 regime，形成各向异性的复合纳米结构，从而显著增强非线性相互作用。利用两种独立且不同的计算技术，我们表明该结构可将局域场强增强近两个数量级，这很大程度上归因于有效各向异性的出现。采用微观流体动力学方法对多层纳米结构的研究还阐明了两个常被忽视但能显著改变结构线性和非线性响应的竞争贡献的作用：非局域效应使所得共振蓝移，以及热电子非线性使等离子体频率红移（因自由电子有效质量随入射功率密度增加而增大）。最后，我们表明，即使不存在二阶体非线性，二阶非线性过程也被该层状结构显著增强。
引用
@article{arxiv.2007.08312,
title = {ENZ materials and Anisotropy: Enhancing Nonlinear Optical Interactions at the Nanoscale in Metal/Conducting-Oxide Multilayer Stacks},
author = {Maria Antonietta Vincenti and Domenico de Ceglia and Michael Scalora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.08312},
year = {2020}
}