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天然双曲材料中极化激元射线的亚衍射聚焦与导引

介观与纳米尺度物理 2015-04-28 v2 光学

摘要

轴向与切向介电常数符号相反的单轴材料被称为不定介质或双曲介质。在此类材料中,光的传播表现出异常特性,从而产生新颖且往往反直觉的光学现象。本文报道了红外纳米成像实验,证明天然中红外双曲材料——六方氮化硼(hBN)晶体——可充当“超聚焦透镜”及多模波导。透镜效应表现为由 hBN 晶体下方金属圆盘激发的声子极化激元的亚衍射聚焦。波导效应则通过对此类激发源周围及样品边缘附近观测到的周期性图案进行模态分析而揭示。我们的工作为各向异性层状绝缘体在红外纳米光子学中的应用开辟了新机遇,其有望补充甚至超越当前的人工双曲材料,具有更低的损耗和更高的光学局域化能力。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.04094,
  title  = {Subdiffractional focusing and guiding of polaritonic rays in a natural hyperbolic material},
  author = {S. Dai and Q. Ma and T. Andersen and A. S. McLeod and Z. Fei and M. K. Liu and M. Wagner and K. Watanabe and T. Taniguchi and M. Thiemens and F. Keilmann and P. Jarillo-Herrero and M. M. Fogler and D. N. Basov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.04094},
  year   = {2015}
}

备注

25 pages, 5 figures