WS2 单层与双曲超材料纳米天线耦合：对光-物质相互作用应用的广泛意义
光学
2021-10-07 v1 材料科学
摘要
由于其原子层厚度、直接带隙、机械鲁棒性及其他优越性质，过渡金属硫族化合物（TMDCs）单层被视为石墨烯在多种光电子应用中的有吸引力的替代者。然而，由于原子层厚度的本质，光与 TMDCs 的相互作用受限，阻碍了光学应用的整体效率。因此，为使 TMDCs 成为光电子学首选材料的真正候选者，需要一种能显著增强光与 TMDCs 相互作用的机制。在本文中，我们展示了通过将 WS2 单层耦合到双曲超材料纳米天线阵列，其整体光致发光发射强度增强约 30 倍。该增强对应于每个单独纳米天线近 300 倍的增强。这一整体增强是通过提高激发（吸收）效率与提高辐射衰减速率相结合而实现的。我们的结果为 TMDCs 在从光源和光电探测器到饱和吸收体和非线性介质的各种光电子应用中的使用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2110.02764,
title = {WS2 Monolayers Coupled to Hyperbolic Metamaterial Nanoantennas: Broad Implications for Light-Matter-Interaction Applications},
author = {S. R. K. Chaitanya Indukuri and Christian Frydendahl and Jonathan Bar-David and Noa Mazurski and Uriel Levy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.02764},
year = {2021}
}
备注
26 pages, 4 figures. This document is the unedited Author's version of a Submitted Work that was subsequently accepted for publication in ACS Applied Nano Materials, copyright American Chemical Society, after peer review. To access the final edited and published work see: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsanm.0c02186