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二维材料六方氮化硼可以在未来通信和传感方面大有所为

2019-09-16 17:50:42 

信息摘要:近年来,科学家们发现能够将红外光压缩耦合到二维材料如石墨烯和六方氮化硼中从而形成表面等离子极化激元或声子极化激元。

电磁波在介质中传播时,通常用介电常数来描述其光学效应,而在三维体系中,介电常数往往是张量, 当介质具有各项异性时,往往介电常数的成分也会有差异,造成电磁波在该介质中不均匀的传播,而这种不均匀的特性往往会带来许多独特的性质例如负折射,超透镜等效应。当各轴向的介电常数的符号发生差异时,往往其描述光电响应的动量空间是一个开口的双曲面,这表明这种介质中可以支持传播的电磁波具有极大的动量,极小的波长,而这些特殊的介质被称作双曲型介质,因为其最独特的光学特性被广泛设计,普遍通过人工超结构实现。

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近年来,科学家们发现能够将红外光压缩耦合到二维材料如石墨烯和六方氮化硼中从而形成表面等离子极化激元或声子极化激元。尽管这些极化激元展现出许多优异的性质,这些已知的极化激元总是在二维材料表面向四周辐射沿所有方向传播.最近,物理学家们预言了极化激元各向异性的传播行为,支持这种光学行为的材料包括人工超结构材料以及晶体结构和电子性质呈现各向异性的二维材料。在这种各向异性的传播中,极化激元的群速率和波长与传播方向密切相关。充分利用这个性质,可以期望实现传播方向可控的极化激元,实现能量在二维平面的定向局域,相对地减少了传播在介质中的热耗散,从而在未来的传感、通讯方面可以大展拳脚。