中遠紅外波段光場局域化和剪裁
提出采用規(guī)則幾何納米結(jié)構(gòu)和摻雜來實現(xiàn)光場在納米尺度上的精確局域化和調(diào)控,實現(xiàn)了單層石墨烯規(guī)則幾何納米結(jié)構(gòu)剪裁中紅外電磁場在單原子二維平面的局域分布、波長與強度調(diào)控。通過構(gòu)建單層石墨烯規(guī)則幾何納米結(jié)構(gòu),利用邊界對表面等離激元波的反射,形成多重干涉效應(yīng),實現(xiàn)了對10.7 μm入射波的光場局域化,并且通過納米結(jié)構(gòu)的幾何形狀調(diào)控其空間分布,結(jié)果以封面文章發(fā)表在Light: Science & Applications 2017, 6, e17057上。另外,通過對單層石墨烯進行硝酸根化學(xué)摻雜,實現(xiàn)了單層石墨烯表面等離激元強度提高了約2倍、波長由150 nm提高到了280 nm?還發(fā)現(xiàn)了二維層狀范德華α-MoO3晶體的中紅外雙曲聲子極化激元效應(yīng),將聲子極化激元體系推廣至半導(dǎo)體。二維層狀α-MoO3晶體具有豐富的光學(xué)聲子模式,該研究揭示了它們能夠與中紅外電磁場進行有效地耦合激發(fā)聲子極化激元,從而實現(xiàn)二維平面上高度的電磁場局域。另外,該研究利用α-MoO3晶體較大的層間間距,通過金屬離子插層的方法,實現(xiàn)了對其聲子極化激元的傳播調(diào)制以及“關(guān)閉”
中山大學(xué)
2021-04-13