van der Waals 阶梯中双曲声子极化子的模式转换
光学
2026-01-26 v1
摘要
电磁双曲性已驱动纳米光子学中的关键功能，包括超分辨率成像、高效能量控制和极端光操控。这些进展的核心是双曲声子极化子——纳米尺度的光-物质波——跨越多个能量-动量色散阶层，具有不同的模式轮廓和递增高的光学动量。本文报道了在人造阶梯形 van der Waals（vdW）阶梯中破坏结构对称性后，双曲声子极化子在不同色散阶层之间的模式转换。我们利用散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）在六方晶硅烯氮化物（hBN）和 α 相二氧化钼（alpha-MoO3）vdW 阶梯上成像了从基态到高阶双曲声子极化子的模式转换。我们的 s-SNOM 数据结合电磁模拟进一步表明，改变 vdW 阶梯的步幅可调制极化子模式转换。本文报道的模式转换为将之前独立的不同阶数双曲声子极化子与超高动量集成提供了一种实用方法，为纳米光子电路、传感、计算、信息处理和超分辨率成像等前景应用指明了道路。
引用
@article{arxiv.2601.16465,
title = {Mode Conversion of Hyperbolic Phonon Polaritons in van der Waals terraces},
author = {Byung-Il Noh and Sina Jafari Ghalekohneh and Mingyuan Chen and Jialiang Shen and Eli Janzen and Lang Zhou and Pengyu Chen and James Edgar and Bo Zhao and Siyuan Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.16465},
year = {2026}
}