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通过临界耦合定制硼烯基结构的各向异性吸收

光学 2021-04-08 v2 应用物理

摘要

具有原子级厚度与独特光学性质的二维(2D)材料研究已成为光子学与电子学的前沿。硼烯作为一种新近报道的二维材料,为纳米尺度材料与器件提供了新颖构建单元。我们提出一种简单的硼烯基吸收结构,在可见光波长下通过临界耦合增强光与硼烯相互作用。所提结构由沉积在光子晶体 slab 上的硼烯单层及背面金属反射镜构成。数值模拟与理论分析表明,借助导模共振的临界耦合机制,结构光吸收可显著增强至高达 99.80%,且由于硼烯的强各向异性,展示了偏振依赖的吸收行为。我们还考察了通过调节硼烯载流子密度与寿命、slab 中空气孔半径、入射角与偏振角对吸收行为的可调性。所提吸收结构为可见光下光与硼烯相互作用的灵活有效调控提供了新途径,并展示了未来硼烯基电子与光子器件的良好前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.04301,
  title  = {Tailoring anisotropic absorption in borophene-based structure via critical coupling},
  author = {Tingting Liu and Chaobiao Zhou and Shuyuan Xiao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04301},
  year   = {2021}
}

备注

The coordinate values in Fig.1(c) and (d) on page 3 have been corrected