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利用相变材料In3SbTe2调控hBN的声子极化子

光学 2025-04-29 v2 材料科学

摘要

范德华材料(vdWM)的极化子具有高约束性,能够通过光学结构(如共振器、发射结构和镜头)实现多样化调控。这些光学结构通常需要繁琐的多工序光刻技术制造。相比之下,相变材料(PCM)通过局部加热(如光激光脉冲)可在两种具有不同介电常数的稳定相之间可逆切换,从而实现快速且可重构的光学结构编程。虽然已知的介电相变材料GeSbTe合金仅具有介电常数变化,而PCM In3SbTe2 可在介电相和金属相之间切换。这使得In3SbTe2 适合用于编程金属发射结构。本文演示了直接光学编程In3SbTe2 以调控和约束vdWM中hBN的声子极化子。我们将vdWM六方形硼氮化物(hBN)与In3SbTe2 组合,通过光学编程hBN的声子极化子形成圆形共振器。我们利用近场光学显微镜考察极化子共振器。通过减小共振器直径实现约束性增强。最后,我们制造了用于hBN声子极化子的聚焦结构,其焦点可在第二个后处理步骤中改变。我们推广In3SbTe2 作为vdWM极化子光学快速原型设计的通用平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.18418,
  title  = {Tailoring hBN's Phonon Polaritons with the Plasmonic Phase-Change Material In3SbTe2},
  author = {Lina Jäckering and Aaron Moos and Lukas Conrads and Yiheng Li and Alexander Rothstein and Dominique Malik and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Matthias Wuttig and Christoph Stampfer and Thomas Taubner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18418},
  year   = {2025}
}