通过石墨烯等离激元实现的可调谐紫外光源
光学
2018-02-14 v1
摘要
通过定制光学环境来控制光的自发辐射，仍然是纳米光子学中的一个基本范式。在石墨烯等材料中使用高度局域的等离激元，为将红外至太赫兹波段的跃迁速率增强多个数量级提供了一个有前景的平台。然而，这种增强涉及近场等离激元模式或其他类型的近场耦合（如猝灭），并且由于等离激元外耦合的困难，利用这些高度局域的模式来驾驭远场光极具挑战性。在此，我们提出，通过利用多能级发射体中的辐射级联链，红外等离激元可用于增强可见光及紫外波段的远场光谱，甚至在能量大于10 eV时也是如此。将Purcell增强工程、石墨烯等离激元学与辐射级联相结合，可以产生一种新型紫外发射器，其特性可通过电学掺杂石墨烯进行调谐。改变发射体与石墨烯表面之间的距离，可以使远场发射线的强度变化两个数量级。我们还发现，在带间跃迁起始处，远场发射对费米能量的依赖性可能极为陡峭，这使得费米能量可以有效地充当“开关”，用于开启和关闭特定的等离激元及远场发射。
引用
@article{arxiv.1709.09112,
title = {Tunable UV-Emitters through Graphene Plasmons},
author = {Jamison Sloan and Nicholas Rivera and Marin Soljačić and Ido Kaminer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.09112},
year = {2018}
}