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薄层六方氮化硼晶体中超慢声子极化激元的选择性激发与成像研究
Ambrosio, A., Tamagnone, M., Chaudhary, K., Jauregui, LA., Kim, P., Wilson, WL., Capasso, F.
Light Sci Appl
Abstract
我们选择性激发并研究了金基底上六方氮化硼薄片中发现的两种新型声子极化激元导模。这些模式展现出显著增强的限域能力，其群速度数百倍低于光速，从而为在中红外波段以无需纳米图案化的简易结构产生慢光提供了新途径。第一种模式是金基底上六方氮化硼薄晶第一剩余射线带（Restrahlen band）中的基模；第二种模式等效于真空中悬浮六方氮化硼薄片第二剩余射线带的二阶模。通过光诱导力显微镜与扫描近场光学显微镜的实验验证，我们发现这些新模式在六方氮化硼边缘处与入射光发生高效耦合。这些模式的高限域特性可在氮化硼正上方实现量级达数万的珀塞尔因子（Purcell factors）与宽波段操作，为增强光-物质相互作用提供了新视角。本研究展示了调控二维材料中极化激元色散以提升限域能力与光-物质相互作用的新方法，为中红外纳米光学的新应用开辟了途径。