低对称性声子-极化激元晶体中的极端光约束与控制
光学
2023-12-14 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
应用物理
摘要
极化激元是一类混合准粒子，源于光与物质激发之间的强共振耦合。近年来，人们对新型极化激元类型产生了浓厚兴趣，这些极化激元源于定向、长寿命的材料共振，并导致极端光学各向异性，从而实现了纳米尺度高度受限光传播的新机制。虽然这种奇异的传播特性原则上也可以通过精心设计的超材料实现，但最近人们意识到，当红外光与极性晶体中的定向晶格振动（即声子）耦合时，它们可以自然出现。有趣的是，晶体对称性的降低增加了光学声子的方向性和响应的各向异性，进而实现了新的极化激元现象，例如具有高度定向传播的双曲极化激元、具有复值波矢的鬼极化激元以及具有强不对称传播特征的剪切极化激元。在本综述中，我们对低对称性晶体中声子极化激元发现的最新进展进行了批判性概述，强调了破缺对称性在决定极化激元响应和相关纳米尺度光传播特征中的作用。我们还讨论了低对称性材料和超材料中极化激元的新兴机遇，以及与拓扑物理学的联系，以及利用各向异性非线性和光泵浦进一步控制其纳米尺度响应的可能性。
引用
@article{arxiv.2312.06805,
title = {Extreme light confinement and control in low-symmetry phonon-polaritonic crystals},
author = {Emanuele Galiffi and Giulia Carini and Xiang Ni and Gonzalo Álvarez Pérez and Simon Yves and Enrico Maria Renzi and Ryan Nolen and Sören Wasserroth and Martin Wolf and Pablo Alonso-González and Alexander Paarmann and Andrea Alù},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06805},
year = {2023}
}