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可重构α-MoO3三层膜中多重且光谱鲁棒的光子魔角

光学 2023-11-08 v1 材料科学

摘要

近年来,扭转堆叠的范德瓦耳斯(vdW)材料组件的组装导致了大量显著物理现象的发现,因为它提供了一种精确控制并利用电子能带结构的手段。这催生了所谓的扭转电子学领域。对于强各向异性vdW材料扭转双层中高度受限的极化激元(或称纳米光),已发展出类似概念,将该领域扩展至扭转光学范畴。在此情形下,给定扭转角(光子魔角)处极化激元色散的拓扑转变导致纳米光沿一特定方向传播(沟道化 regime),为纳米尺度能量流的空前控制带来前景。然而,扭转光学存在一个根本限制严重阻碍此类控制:扭转双层中仅有一个光子魔角(因而仅一个沟道化方向),且对每个入射频率固定。在此,我们克服该限制,展示了可重构扭转vdW三层膜中多重光谱鲁棒光子魔角的存在。结果,我们表明纳米光的沟道化可在单一器件中按意愿沿任意所需面内方向编程,且重要的是在宽达70 cm-1的光谱范围内实现。我们的发现为鲁棒且广泛可调的扭转光学奠定基础,为纳米光子学中按需控制纳米尺度能量至关重要的应用打开大门,如热管理、纳米成像或量子发射体纠缠。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.04173,
  title  = {Multiple and spectrally robust photonic magic angles in reconfigurable {\alpha}-MoO3 trilayers},
  author = {J. Duan and G. Álvarez-Pérez and C. Lanza and A. I. F. Tresguerres-Mata and K. Voronin and N. Capote-Robayna and A. Tarazaga Martín-Luengo and J. Martín-Sánchez and V. S. Volkov and A. Y. Nikitin and P. Alonso-González},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04173},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 3 figures