二维莫尔超晶格中具有空间可变可切换光-物质相互作用的梯度极化激元表面
光学
2025-01-03 v1 应用物理
摘要
二维(2D)材料中的极化激元为在纳米尺度上控制光提供了独特的机会。通过具有空间可变响应的梯度极化激元表面来调控这些极化激元,能够实现具备先进功能的多样化光-物质相互作用平台。然而,传统使用的人工纳米结构存在光学损耗大和光束缚能力差的问题,阻碍了实验进展。在此,我们展示了基于典型莫尔系统——硼氮化物上的扭转双层石墨烯——中孤子(局域化结构形变)超晶格的自然梯度极化激元表面。我们展示了极化激元-孤子相互作用的开关切换与连续调制,这源于通过改变局部应变方向对拓扑孤子态和常规孤子态的显著改变。此外,我们揭示了这些结构在创纪录的小尺寸内空间调制极化激元近场分布、相位和传播方向的能力,实现了定向极化激元的产生与电学切换。我们的发现为通过梯度莫尔超晶格进行纳米尺度光-物质相互作用操控与空间极化激元工程开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2501.00929,
title = {Gradient polaritonic surface with space-variant switchable light-matter interactions in 2D moire superlattices},
author = {Zhen-Bing Dai and Hua Fan and Vyacheslav Semenenko and Xinyu Lv and Lu Wen and Zhen Zhang and Shijie Fang and Vasili Perebeinos and Yue Zhao and Zhiqiang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.00929},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 4 figures