具有反铁磁共振的高效紫外介质超全息图

具有空间变化亚波长结构的超表面能够在宽频谱上完全控制电磁波。高效超表面，尤其在透射模式下，在光学元件与系统中具有实际意义，迄今其工作频率已拓展至可见光波长范围。发展更短波长超表面的挑战源于大多数高折射率材料的强吸收所导致的电磁损耗。在此，我们引入一种大带隙半导体材料——五氧化二铌（Nb2O5）——来设计一种在 355 nm 波长处总效率达 81% 的紫外超全息图。该超全息图通过取向变化的高深宽比纳米砖调制透射圆偏振光的几何相位，这些纳米砖经精心设计以激发反铁磁共振。我们揭示所诱导的反铁磁模式通过偶数个反平行磁偶极子（AMDs）保持入射光的一个分量（如 Ex 分量），而通过奇数个 AMDs 反转另一分量（如 Ey 分量），从而实现高效偏振转换。我们的方法可能为高性能紫外光纳米光子学与超光学打开大门。