光学频率下拓扑绝缘体的等离激元学
光学
2017-02-02 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
可见光至紫外频段中等离子体电路和超材料超透镜等纳米等离激元器件的发展，因缺乏低损耗等离激元介质而受阻。最近，在某类拓扑绝缘体中报道了强烈的等离激元响应。在此，我们基于第一性原理密度泛函理论，分析了拓扑绝缘四元 (Bi,Sb)2(Te,Se)3 三硫族化合物的介电函数。我们观察到体等离激元性质由带间跃迁主导，出现在 2-3 eV 并延伸至更高频率。此外，在蓝光和紫外波长下，三硫族化合物是优于金和银的等离激元介质。通过分析薄板，我们还表明这些材料表现出拓扑保护的表面态，由于表面间与表面内带跃迁的结合，能够支持在极宽光谱范围（从可见光到中红外及更远）内传播的等离激元极化激元模式。
引用
@article{arxiv.1702.00302,
title = {Plasmonics of Topological Insulators at Optical Frequencies},
author = {Jun Yin and Harish N. S. Krishnamoorthy and Giorgio Adamo and Alexander M. Dubrovkin and Yidong D. Chong and Nikolay I. Zheludev and Cesare Soci},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.00302},
year = {2017}
}