Science：基于纳米结构范德瓦尔斯材料的红外双曲变面

Allen 6年前 (2018-02-23) 3826浏览

【引言】

光学超表面是具有光学性质（由两个横向方向上的有效介电常数描述）的薄层，其通过层间的横向结构而获得。应用包括平面透镜，高效率全息图，光学涡旋光束的产生以及光的偏振态的控制。对于金属表面，还可以控制表面等离子体极化激元（SPPs，由于光耦合而产生的电磁波，以及在变化表面中的电荷振荡）沿着变换表面传播的特性。由SPP提供的近场增强和限制是用于控制透射光的相位和偏振或者从变换表面发射的热辐射的有效手段。

【成果简介】

北京时间2018年2月23日，西班牙巴斯克大学Rainer Hillenbrand（通讯作者）团队以题为“Infrared hyperbolic metasurface based on nanostructured van der Waals materials”发表在了Science上。研究通过纳米结构化六面体氮化硼的薄层开发出中红外双曲线变面，该薄层支持深度亚波长尺度的声子极化激元，其与面内双曲线色散一起传播。通过应用红外纳米成像技术，可以看到发散极化子束的凹（不规则）波前，这代表了双曲极化子的标志性特征。这些结果说明了近场显微镜如何应用于揭示各向异性材料中极化激元的外来波前，并证明纳米结构的范德华材料可以为双曲线红外变换设备和电路形成高度可变和紧凑的平台。

【图文导读】

图1 hBN声子极化激元的偶极发射

图2 声子极化激元在20nm厚的hBN HMS上的偏振干涉成像