物理学 > 光学
[提交于 2025年4月16日
(此版本)
, 最新版本 2025年4月18日 (v3)
]
标题: 极化子傅里叶晶体中具有异常色散的布洛赫声子极化激元
标题: Bloch phonon-polaritons with anomalous dispersion in polaritonic Fourier crystals
摘要: 最近提出的极化子傅里叶晶体(PFC)概念是基于一个谐波调制的镜面基底,用于一层薄而纯净的极化子晶体层。 PFC中的传播极化子经历谐波和模式选择性动量调制,导致出现几乎无模式间散射的布洛赫模式。 PFC首次在六方氮化硼(hBN)中的双曲声子极化激元中得到演示,其处于II型Reststrahlen带(RB-II)内,在此区域,介电常数张量的面内分量是各向同性和负的,而面外分量是正的。 相比之下,I型Reststrahlen带(RB-I)的特点是面外分量为负,面内分量为正,因此与RB-II相比,声子极化激元的场对称性发生了反转。 这种RB-I模式在极化子晶体中的行为尚待探索。 在此,我们采用双轴晶体α相三氧化钼({\alpha }-MoO3)和近场成像技术,研究在一维PFC中的极化子布洛赫模式,该PFC位于RB-I中,其中{\alpha }-MoO3中的中红外声子极化激元具有异常色散和负相速度。 令人惊讶的是,我们在第一布里渊区中观察到布洛赫波作为无色散的近场图案显现出来,这与使用面内各向同性hBN展示的RB-II情况相反。 我们将这一差异归因于两种RB中最低阶声子极化激元模式的相反场对称性,从而导致极化子傅里叶晶体中不同的动量调制机制。 我们的结果揭示了模式对称性对于极化子晶体的一般重要性,特别是对于傅里叶晶体这一新兴领域,该领域有望为操控纳米光提供新的方法。
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