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利用红外衰减全反射显微光谱技术探测双曲极化激元

DOI：10.1557/mrc.2018.205 期刊：MRS Communications 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 双曲极化激元模式在纳米光子学领域具有广泛应用前景，包括表面增强传感、亚衍射成像和可重构超表面等。本研究证明，采用标准光谱仪的衰减全反射（ATR）显微光谱技术可在Kretschmann-Raether构型中激发双曲极化激元。我们测量了天然双曲材料六方氮化硼中多种双曲模与介电模随不同同位素富集度及薄片厚度的变化规律，从而克服了基于纳米结构或散射式扫描近场光学显微镜测量方法的技术难题。该ATR方法最终使我们能系统比较不同制备技术获得的小尺度材料的光学特性。
作者： Thomas G. Folland，Tobias W. W. Ma?，Joseph R. Matson，J. Ryan Nolen，Song Liu，Kenji Watanabe，Takashi Taniguchi，James H. Edgar，Thomas Taubner，Joshua D. Caldwell
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研究概述 实验方案

研究目的

展示衰减全反射（ATR）显微光谱技术在六方氮化硼（hBN）中激发和测量双曲极化激元的应用，并比较不同技术制备的小尺度材料的光学特性。

研究成果

ATR显微光谱法是激发和探测六方氮化硼等二维材料中双曲极化激元与介电共振的有效手段。该方法能实现宽光谱范围内快速、高通量的测量，便于比较不同制备技术获得的材料。该技术可区分不同同位素纯度与厚度的材料，为估算双曲薄膜的阻尼常数提供了一种简便方法。

研究不足

该技术受限于单一入射角度，难以系统地绘制出给定薄片的色散曲线。此外，虽然宽光谱范围具有灵活性，但可能无法提供其他方法所能获得的详细角分辨信息。

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