介电纳米腔超表面中的超时空光约束

具有强时间和空间约束的光集中对于调控光-物质相互作用至关重要。光子与等离激元谐振器中的电磁腔模式为光场局域化提供了平台。在此，我们提出连续域中准束缚态间隙腔的概念，并揭示在介电纳米腔超表面中可实现自由空间中的超时空约束。通过在纳米盘谐振器中引入非对称空气狭缝，实现了超高品质因子 $\rm Q \sim 10^6$，同时伴随超小有效模体积 $\rm V_m \sim 10^{-2}$ $(\lambda/n)^3$，从而在可见光波长范围内产生 $\rm 10^6 (\lambda/n)^{-3}$ 的 Purcell 因子。环偶极子驱动空气间隙中的电场和磁场集中，并产生涡旋极化电场。作为等离激元和光子晶体腔的替代方案，我们的研究为调控光-物质相互作用以推进大量基础研究及器件应用（如 Purcell 因子增强、室温强耦合和非线性纳米光子学）提供了更具吸引力的平台。