宽带红外碳纳米管超材料中的多重可调双曲共振
光学
2020-10-14 v1 应用物理
摘要
采用真空过滤制备的取向致密碳纳米管超材料是一种新兴的红外纳米光子材料。我们报道了在由取向致密碳纳米管制成的单个谐振器中，多重双曲等离激元共振共同覆盖中红外波段。在首次对纳米管超材料谐振器进行的近场扫描光学显微镜（NSOM）成像研究中，我们观测到在基频及高阶共振频率下截然不同的深亚波长场分布。纳米管超材料晶圆级的面积使我们能够将这种近场成像与对众多谐振器阵列标度特性的系统性远场光谱研究相结合。详尽的理论建模与这些测量相符，并将这些共振识别为双曲波导模式的高阶 Fabry-Pérot（FP）共振。纳米管谐振器阵列在 1.5–10 {\mu}m 波段展现宽带消光，并通过单个条带中多种模式的共存，在 3–5 {\mu}m 大气透明窗口实现可逆切换的消光。支持多重共振模式的宽带碳纳米管超材料是中红外超紧凑吸收体、可调热发射体及宽带传感器的有力候选者。
引用
@article{arxiv.2007.01970,
title = {Multiple Tunable Hyperbolic Resonances in Broadband Infrared Carbon-Nanotube Metamaterials},
author = {John Andris Roberts and Po-Hsun Ho and Shang-Jie Yu and Xiangjin Wu and Yue Luo and William L. Wilson and Abram L. Falk and Jonathan A. Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01970},
year = {2020}
}