天然范德华晶体中的可见光频率双曲等离激元极化激元
光学
2024-09-20 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
在亚波长尺度上控制光是纳米光子学的主要挑战之一。利用支持任意大波矢量的双曲极化激元可以实现极端的局域光场，从而有效克服衍射极限。双曲性最初在人工超材料中实现，但其性能受到金属组分高损耗的限制。虽然最近发现的天然低损耗双曲声子极化激元重新激发了人们对双曲材料的兴趣，但它们局限于中红外频率范围，限制了其在多种应用中的使用。一些可见光频率的双曲材料已被研究，但它们要么损耗很高，要么仅具有面外双曲性。在此，我们证明了在天然范德华晶体的薄膜中，存在可见光和近红外波段的低损耗面内双曲等离激元极化激元。基于光在双轴介质中传播的框架，我们预测了极化激元的色散，并通过在剥离薄片上的实空间纳米成像进行了实验验证。构成了一种新颖的材料平台，可用于利用双曲模式无界性的可见光范围应用，如超透镜、Purcell因子增强和超分辨成像，且没有超材料的缺点。
引用
@article{arxiv.2405.15420,
title = {Visible-frequency hyperbolic plasmon polaritons in a natural van der Waals crystal},
author = {Giacomo Venturi and Andrea Mancini and Nicola Melchioni and Stefano Chiodini and Antonio Ambrosio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.15420},
year = {2024}
}