极化子混合近零介电常数模式：在掺杂氧化镉双层结构中设计强光电耦合与色散
介观与纳米尺度物理
2018-08-14 v1
摘要
支持近零介电常数（ENZ）模式的极化子材料，通过共振完美吸收与极端亚波长光聚集等现象，为在纳米尺度上设计光与物质相互作用提供了契机。迄今为止，在传播型极化子体系中，ENZ模式的效用受限于其相对平坦的频谱色散，这使得ENZ模式具有较小的群速度与较短的传播长度。本文通过将ENZ模式与掺杂氧化镉ENZ-on-SPP双层结构中的表面等离激元极化子（SPP）模式耦合，克服了这一限制。由此产生的是一种强耦合混合模式，其特征为强烈的反交叉以及量级达模式频率1/3量级的巨大频谱分裂。这些极化子-混合-近零介电常数（PH-ENZ）模式的共振频率、色散与耦合可通过调节模态振子强度与ENZ-SPP频谱重叠来控制，这有望用于纳米尺度上主动可调的强耦合。PH-ENZ模式通过同时实现强内部场约束与模式传播，最终利用了ENZ与SPP两种模式最理想的特性。
引用
@article{arxiv.1808.03847,
title = {Polaritonic hybrid-epsilon-near-zero modes: engineering strong optoelectronic coupling and dispersion in doped cadmium oxide bilayers},
author = {Evan L. Runnerstrom and Kyle P. Kelley and Thomas G. Folland and Nader Engheta and Joshua D. Caldwell and Jon-Paul Maria},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.03847},
year = {2018}
}