扭曲纳米光学：利用扭曲声子极化激元 slab 在纳米尺度操控光
光学
2020-07-09 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
近期发现表明，当两层范德瓦耳斯（vdW）材料以其各自面内主轴间存在相对扭曲角叠加时，耦合系统的电子性质可发生剧烈改变。在此，我们证明类似概念可拓展至光学领域，特别是传播极化激元这一光-物质杂化相互作用。为此，我们制备了由两片支撑低损耗各向异性声子极化激元（PhPs）的极性 vdW 晶体（MoO3）扭曲 slab 组成的堆叠结构，并成像由局域源（金属天线）激发的 PhPs 传播。我们的图像揭示，在临界角下 PhPs 等频曲线（决定固定频率下 PhPs 的动量）发生拓扑转变。值得注意的是，在此角度下 PhPs 沿预定方向（沟道化 regime）强引导传播，且无几何展宽（无衍射）。这些结果展示了一种用于控制纳米尺度极化激元传播的新自由度（扭曲角），在纳米成像、（生物）传感、量子应用与热管理方面具有潜力。
引用
@article{arxiv.2004.14599,
title = {Twisted Nano-optics: Manipulating Light at the Nanoscale with Twisted Phonon Polaritonic Slabs},
author = {Jiahua Duan and Nathaniel Capote-Robayna and Javier Taboada-Gutierrez and Gonzalo Alvarez-Perez and Ivan Prieto and Javier Martin-Sanchez and Alexey Y. Nikitin and Pablo Alonso-Gonzalez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.14599},
year = {2020}
}