拓扑纳米激射器

我们提出一种由非手性等离激元金属纳米盘与二维手性增益介质——单层过渡金属硫族化物（TMDC）——构成的纳米激射器。当选择性泵浦 TMDC 的一个谷（例如通过圆偏振辐射）时，该激射器产生携带与增益谷手性相匹配的拓扑荷（手性）的模式。手性不匹配的时间反演模式具有完全相同的频率但相反的拓扑荷；它被增益饱和（布居钳制）主动抑制而永不产生，从而对产生的匹配模式形成强拓扑保护。该拓扑激射器有望用于近场纳米光学与纳米光谱学，尤其适用于通常具有手性的生物分子。另一潜在应用是面向生物医学的远场发射强圆偏振相干辐射的手性纳米标记。