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范德瓦尔斯纳米结构中的超限域中红外共振声子极化激元
Tamagnone, M., Ambrosio, A., Chaudhary, K., Jauregui, LA., Kim, P., Wilson, WL., Capasso, F.
Sci Adv
Abstract
六方氮化硼因其极性晶格结构可激发具有双曲型色散的低损耗声子极化激元，被认为是实现亚波长红外光操控的理想候选材料。本研究证明，强亚波长尺度的六方氮化硼平面纳米结构可呈现超限域共振与局域场增强效应。通过光诱导力显微镜、散射型扫描近场光学显微镜及傅里叶变换红外光谱联用技术，研究了这些纳米结构中的强光-物质相互作用，并与数值模拟结果高度吻合。我们设计了光学纳米偶极天线，并在激发明模式或暗模式共振时直接对场分布进行成像。这些模式均具有深亚波长特性，且惊人地可被任意小尺寸结构所支持。我们认为六方氮化硼中的声子极化激元在红外光领域可扮演类似于贵金属等离激元在可见光频段的作用，为新一代高效高度微型化纳米光子器件开辟了道路。