Sci Adv：调控红外纳米天线实现vdW材料中面内双曲极化激元发射和聚焦

纳米技术

2021-10-11

声子极化激元PhP（Phonon polaritons）是一种光与晶格振动之间耦合的现象，其中面内双曲色散表现出类似射线的传播形式，具有较大的波矢，同时表现出沿着表面特定方向呈现增强光学状态。因此这种声子极化激元受到广泛的关注，而且其有望实现前所未有的纳米尺度红外光平面电路。

有鉴于此，西班牙奥维尔多大学Javier Martín-Sánchez、Pablo Alonso-González等报道主要关注并且研究了α-MoO₃中面内双曲声子极化激元PhP沿着α-MoO₃传播，在这项工作中通过构建凸面几何构型的金属纳米天线结构，实现高效率的发射和聚焦声子极化激元。与面内各项同性PhP相比，该工作中的焦点（Foci）展示了增强的近场限域作用和增强的吸收，焦点达到λ_p/4.5=λ₀/50，其中λ_p为极化激元的波长，λ₀为声子的波长。

 本文要点：

（1）

作者通过理论和实验结合，验证说明能够在各向同性体系中以平面双曲型方式构建较小的面内增强近场限域和吸收焦点。

（2）

通过研究这种面内双曲极化子，为使用面内各向异性van der Waals材料发展平面极化激元光学提供机会。

参考文献

Javier Martín-Sánchez*, Jiahua Duan, Javier Taboada-Gutiérrez, Gonzalo Álvarez-Pérez, Kirill V. Voronin, Iván Prieto, Weiliang Ma, Qiaoliang Bao, Valentyn S. Volkov, Rainer Hillenbrand, Alexey Y. Nikitin, Pablo Alonso-González*, Focusing of in-plane hyperbolic polaritons in van der Waals crystals with tailored infrared nanoantennas, Science Advance 2021,

DOI: 10.1126/sciadv.abj0127

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj0127