在六方形硼氮化物中发射聚焦且空间受限的声子-极化子

声子-极化子在纳米尺度上提供了低损耗、亚衰射光导的重要机会。尽管已广泛努力提高极化介质中的控制，但聚焦且空间受限的声子-极化子波在平面各向异性晶体（如 MoO$_3$）中实现，却在平面各向同性材料（如六方形硼氮化物，hBN）中仍然难以实现。本研究引入一种新方法，通过利用 hBN 亚波长腔体位于 Au/SiO$_2$ 界面处，实现对腔体与中红外光远场分量的高效耦合。利用标准光 lithography 技术，我们制造了各种形状和尺寸的亚波长腔体，展示出强场增强、共挑模式局部化，以及产生具有明确空间结构的 propagating 声子-极化子。腔体几何决定了波前曲率、空间约束和极化子聚焦，提供对其传播的控制，实现最高可达 $\lambda/70$ 的平面约束。散射型扫描近场光学显微镜揭示了这些腔体发射模式的实空间光学对比，允许进行详细表征。我们认为，这种基于腔体的声子-极化子在各向同性介质中的聚焦方法将为先进的纳米光子学应用铺路。