孤立范德瓦尔斯纳米谐振器中的强耦合与干涉共振
光学
2025-06-23 v2
摘要
范德瓦尔斯材料中的强光-物质相互作用研究处于当前物理和化学研究的前沿，通过利用共振可以显著增强这种相互作用。这里我们首次展示了通过孤立 WS₂ 纳米盘中极化激元干涉共振实现的连续介质中准束缚态（qBICs）。我们实验验证了由 Mie 共振和激子内禀耦合驱动的极化激元 qBICs 的存在。该系统表现出极强的光-物质相互作用，测得的拉比劈裂超过 310 meV——这是迄今为止所有过渡金属二硫化物（TMDC）自杂化系统中报道的最大值。巨大的耦合强度来源于 qBIC 诱导的面内场增强，其与面内激子偶极矩强烈相互作用，同时抑制辐射损失。偏振控制测量进一步展示了通过切换入射偏振到特定正交构型来选择性激发 qBIC。观测到的偏振依赖耦合为控制杂化态的光谱特性和空间场分布提供了额外的自由度。我们的演示为在紧凑纳米结构中工程化高质量光-物质杂化态提供了途径，在片上光子学、极化激元学和量子光学中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.2506.08510,
title = {Strong coupling and interfering resonances in isolated van der Waals nanoresonators},
author = {Qi Ding and Swain Ashutosh and Luca Sortino and Thomas Weber and Lucca Kühner and Stefan A Maier and Sergey Kruk and Yuri Kivshar and Andreas Tittl and Wei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08510},
year = {2025}
}