氮化硼中的镜像极化激元实现极低损耗的极端极化激元限域
光学
2020-07-28 v2
摘要
二维材料中的极化激元提供了金属等离激元难以实现的极端光限域。然而，如此紧密的限域不可避免地通过多种阻尼通道增加光学损耗。在此我们证明六方氮化硼中的双曲声子极化激元可克服这一基本权衡。在观察到的两种具有对称与反对称电荷分布的极化激元模式中，后者展现出更低的光学损耗与更紧的极化激元限域。借助我们的谐振腔设计，这种高动量模式的远场激发与探测成为可能，该设计可通过具有我们称之为镜像极化激元的镜像电荷的虚极化激元模式提升耦合效率。利用这些镜像极化激元，我们在实验上观察到高达 132 的创纪录有效折射率与高达 501 的品质因子。此外，我们的唯象理论暗示双曲表面散射在双曲声子极化激元阻尼过程中起重要作用。
引用
@article{arxiv.2001.10583,
title = {Image polaritons in boron nitride for extreme polariton confinement with low losses},
author = {In-Ho Lee and Mingze He and Xi Zhang and Yujie Luo and Song Liu and James H. Edgar and Ke Wang and Phaedon Avouris and Tony Low and Joshua D. Caldwell and Sang-Hyun Oh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10583},
year = {2020}
}