利用太赫兹电子学在片上传输超短石墨烯等离激元波包
介观与纳米尺度物理
2025-06-09 v2 材料科学
应用物理
光学
摘要
操控超短极化激元波包的传输对于实现具有紧束缚电磁场、面向超快信息处理的片上集成纳米电路至关重要。然而，传统光学技术难以集成传输极化激元信号所需的组件。在此，我们通过电学方式在片上生成、操控并读出太赫兹石墨烯等离极化激元波包，以应对该挑战。通过欧姆接触向石墨烯注入电脉冲，我们实现了脉冲到等离激元波包的相干转换，其脉冲持续时间为 1.2 ps，并在 体积内实现极端三维空间束缚。我们揭示了等离激元沿不同介电环境中石墨烯 ribbon 的传输特性，为设计石墨烯等离激元电路奠定基础。此外，由于不存在动量失配，我们发现电脉冲与等离激元波包间的转换效率达到约 30%。凭借前所未有的可控性，我们的平台代表了在各种范德瓦耳斯异质结构中片上处理等离激元信号的重大进展。
引用
@article{arxiv.2311.02821,
title = {On-chip transfer of ultrashort graphene plasmon wavepackets using terahertz electronics},
author = {Katsumasa Yoshioka and Guillaume Bernard and Taro Wakamura and Masayuki Hashisaka and Ken-ichi Sasaki and Satoshi Sasaki and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Norio Kumada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02821},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 5 figures, Supplementary information