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在ENZ基片上抑制等离子体天线中的近场耦合

发布:guangxuedaren    |    2018-12-07 10:17    阅读:191
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Epsilon-near-zero(ENZ)介质是一类新兴的纳米光子材料,由于它们的介电常数几乎为零,因此产生的相位变化小的电磁场。这些准静态场促进了几种独特的光学特性,例如亚波长限制,任意波前控制和增强的光物质相互作用,这使得ENZ材料成为纳米光子和等离子体系统有前景的平台。最近来自美国普渡大学的Clayton T. DeVault报导了其对放置在铝掺杂氧化锌层上的单和二聚体纳米天线的分析,其ENZ波长约为1.5μm。使用近场显微镜,远场光谱,有限元数值模拟和半分析法布里-珀罗(FP)模型,研究人员表明在波长大于ENZ波长时,单纳米天线支持高色散等离子体模式,并且小于单位有效模式指数,从而将谐振固定在基片的ENZ波长附近。此外,研究人员通过测量作为间隙尺寸函数的共振偏移观察到二聚体纳米天线之间的近场耦合的急剧减少。这种近场耦合的减少允许人们设计具有更高密度可独立操作的天线阵列,从而显着改善阵列特性,尤其是在针对实现梯度超曲面实时。该团队的研究结果表明,使用ENZ材料可以提高等离子体结构的多功能性,并为这种奇特的材料现象提供基础解释。

单个纳米棒的近场光学显微(a)SNOM装置的示意图

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