红外纳米光致发光探测的范德华波导量子电动力学
光学
2025-06-13 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
原子级厚度的范德华(vdW)材料展现出显著特性，包括高度受限的红外波导模式以及单层极限下的红外发射能力。本文设计了利用这两种纳米光学功能的结构。具体而言，将具有光致发光特性的MoTe2原子片封装在两个WSe2体晶体之间，形成嵌入发光单层的vdW波导。WSe2波导提供的修正电磁环境改变了MoTe2的自发发射，本文利用干涉式纳米光致发光技术直接观测到了这一现象。我们捕获了MoTe2向WSe2薄片波导模式自发发射所引发的空间振荡纳米尺度图案。在波导量子电动力学(QED)模型的框架下量化了由此产生的Purcell增强发射率，将MoTe2的自发发射率与测量的波导色散相关联。本工作标志着全vdW QED波导实施的重要进展。
引用
@article{arxiv.2506.10295,
title = {Van der Waals waveguide quantum electrodynamics probed by infrared nano-photoluminescence},
author = {Samuel L. Moore and Hae Yeon Lee and Nicholas Rivera and Yuzuka Karube and Mark Ziffer and Emanuil S. Yanev and Thomas P. Darlington and Aaron J. Sternbach and Madisen A. Holbrook and Jordan Pack and Xiaodong Xu and Cory R. Dean and Jonathan S. Owen and P. James Schuck and Milan Delor and Xiaoyang Zhu and James Hone and Dmitri N. Basov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.10295},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 5 Figues. Supplementary information can be found in the journal submission Nat. Photon. (2025)