泰拉赫兹近场显微镜的金属圆形分环共振器与石墨烯在间隙中

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 光学共振器是光子系统的关键组件,可以实现诸如元表面和传感器之类的应用.
• 亚波长共振器 (< λ/10) 对于先进的光操纵,传感和研究光物质相互作用至关重要.
• 太赫兹 (THz) 频率设备和增强的光物质相互作用从理解子波长THz共振器中受益.

研究的目的:

• 在带嵌入单层石墨烯 (SLG) 的圆形分环共振器中探测局部电场.
• 在SLG中演示深度子波长映射场分布和共振电场增强的SLG.
• 探索这些增强领域所能实现的高波生成潜力.

主要方法:

• 使用散射式扫描近场光学显微镜 (s-SNOM) 进行模式成像.
• 使用单模式或频率 THz 量子级联激光器 (QCL).
• 实现了无探测器配置,使用自混合干扰计进行连贯探测.

主要成果:

• 实现了对飞机内共振器模式的场分布的深度子波长映射.
• 解决了支持的光学模式的振幅和相位.
• 在单层石墨烯中揭示了显著的共振电场增强.

结论:

• 这项研究成功地在子波长共振器中绘制了THz场,在深度子波长尺度上嵌入了石墨烯.
• 在SLG中证明了共振电场增强,这是高波生成的关键因素.
• 突出了s-SNOM和THz QCLs在描述纳米级光子设备方面的潜力.