石墨烯-反铁磁体异质结构中的杂化等离激元-磁振子极化激元

我们考虑由石墨烯与绝缘反铁磁体构成、其间以厚度达 $d\simeq 500 \,nm$ 的介电层隔开的杂化结构。在未耦合时，石墨烯与反铁磁表面各自承载其极化激元模式：对石墨烯而言是电磁场与等离激元的耦合，对反铁磁体而言是电磁场与磁振子的耦合。我们证明该杂化结构可承载两类新型杂化极化激元模式。其一为表面磁振子-等离激元极化激元，其色散受石墨烯层载流子密度的根本改变，包括群速度变号。其二为表面等离激元-磁振子极化激元，由石墨烯表面等离激元与反铁磁裸磁振子的线性叠加形成。该极化激元具有双支色散，由色散表面等离激元与磁振子的反交叉形成。我们讨论了这些新模式在结合光子、磁振子与等离激元以实现新功能方面的潜力。