基于II型Weyl半金属WP2的室温各向异性等离子体镜与偏振控制光开关
材料科学
2021-08-11 v2 应用物理
光学
等离子体物理
摘要
电子结构的各向异性可能引发有趣的各向异性光学响应，这一点已在超导体、半导体乃至拓扑Weyl半金属等多种体系中得到充分证明。同时，金属光学中一个公认结论是：当光子频率高于等离子体频率{\omega}p时，金属反射率从1降为0，表现为等离子体镜。然而，各向异性等离子体镜及其相关应用的探索仍很匮乏，尤其在室温下。本文中，我们在II型Weyl半金属WP2中发现了显著的各向异性等离子体反射边缘，其{\omega}p各向异性比高达1.5。这种各向异性等离子体镜行为及其对温度的鲁棒性，为宽温区光学器件应用带来前景。例如，偏振分辨等离子体反射边缘的高灵敏度使WP2成为本征偏振探测器。我们进一步实现了一种基于WP2的室温光开关，通过简单调节光偏振即可有效调控。这些发现拓展了金属光学这一学科的前沿，并有望推动结合拓扑与光学特性的多功能器件设计。
引用
@article{arxiv.2108.03467,
title = {Room-Temperature Anisotropic Plasma Mirror and Polarization-Controlled Optical Switch Based on Type-II Weyl Semimetal WP2},
author = {Kaixuan Zhang and Yongping Du and Zeming Qi and Bin Cheng and Xiaodong Fan and Laiming Wei and Lin Li and Dongli Wang and Guolin Yu and Shuhong Hu and Changhong Sun and Zhiming Huang and Junhao Chu and Xiangang Wan and Changgan Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.03467},
year = {2021}
}