基于硒化铋的高折射率拓扑绝缘体共振纳米结构
光学
2023-08-22 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
拓扑绝缘体（TIs）是一类以绝缘体态和具有高迁移率的拓扑保护表面态为特征的材料，使其成为未来光电子与量子器件的理想候选。尽管其电子与输运性质已被广泛研究，其光学性质及潜在光子学能力尚未被充分揭示。在此，我们结合远场与近场纳米尺度成像及光谱技术，研究 CVD 生长的 Bi2Se3 纳米梁（NBs）。我们首先提取 Bi2Se3 的中红外（MIR）光学常数，揭示其折射率高达 n ~6.4，并证明这些 NBs 在 MIR 范围内支持米氏共振。局域近场反射相位映射揭示了不同相移的畴，提供了 NBs 局域光学性质的信息。我们在实验中测得跨越共振高达 2π 的相移，与 FDTD 模拟高度吻合。本工作凸显了拓扑绝缘体 Bi2Se3 在量子电路、非线性产生、高 Q 超光子学及红外光电探测方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2308.09777,
title = {High-Index Topological Insulator Resonant Nanostructures from Bismuth Selenide},
author = {Sukanta Nandi and Shany Z. Cohen and Danveer Singh and Michal Poplinger and Pilkhaz Nanikashvili and Doron Naveh and Tomer Lewi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09777},
year = {2023}
}