高失配合金中的无损耗等离激元

我们探索了利用高失配合金（HMAs）实现无损耗等离激元学的潜力。具有等离激元频率且在该频率下不可能发生带间或带内过程的系统被称为无损耗的，因为等离激元没有双粒子损耗通道。我们发现，具有导带反交叉的 HMAs 中的能带分裂保证了一个无损耗频率窗口。当此类材料被掺杂从而产生等离激元行为时，我们研究了使等离激元频率落入无损耗窗口从而实现无损耗等离激元所需的条件。考虑一类具有导带反交叉的通用 HMAs，我们发现了其参数空间中的普适等高线，在某些掺杂范围内其中可能出现无损耗等离激元。我们的分析表明，具有较重有效质量的 HMAs 最有希望实现无损耗等离激元材料。