用于红外光子学的大面积多晶α-MoO3薄膜
光学
2024-03-14 v1 材料科学
摘要
近年来,范德瓦尔斯材料中表面声子极化激元(SPhPs)的激发受到纳米光子学界的广泛关注。α相三氧化钼(α-MoO3)作为一种天然存在的双轴双曲晶体,因能够在不同波段(范围10-20 μm)沿三个正交方向支持SPhPs而成为有前景的极化激元材料。在此,我们报道了通过脉冲激光沉积在熔融石英衬底上制备大面积(尺寸超过1 cm)α-MoO3多晶薄膜及其红外表征。实现了单α相MoO3薄膜在1006 cm处呈现偏振依赖反射峰,共振Q因子高达53。在45度入射角下,反射可通过改变入射偏振调谐,动态范围ΔR=0.3。我们还报道了在972 cm处与偏振无关的近完美吸收条件(R<0.01),该条件在宽入射角范围内保持。在中红外(mid-IR)范围开发具有高品质因数共振的低成本极化激元平台对于包括传感器、滤波器、热发射器和无标记生化传感设备在内的广泛功能至关重要。在此框架下,我们的发现对于进一步开发无光刻、可扩展薄膜,用于基于远场探测装置在自由空间中运行的高效大规模器件显得极具前景。
引用
@article{arxiv.2309.13210,
title = {Large-area polycrystalline $\alpha$-MoO3 thin films for IR photonics},
author = {Maria Cristina Larciprete and Daniele Ceneda and Chiyu Yang and Sina Abedini Dereshgi and Federico Vittorio Lupo and Maria Pia Casaletto and Roberto Macaluso and Mauro Antezza and Zhuomin M. Zhang and Marco Centini and Koray Aydin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13210},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 12 figures