低损耗的跨维等离子 Sr_0.82NbO₃薄膜的厚度依赖的光学特性

科学领域:

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背景情况:

• 等离子材料对于纳米光子应用至关重要.
• 探索超越黄金等传统选择的替代等离子材料对于提高设备性能至关重要.
• 氧化 (Sr _0.82 NbO ₃,SNO) 作为一种潜在的候选物被研究.

研究的目的:

• 为了研究超薄SNO薄膜的厚度依赖的光学特性.
• 为了评估近红外 (NIR) 区域中SNO的等离子特性.
• 为了比较SNO与现有的等离子材料的性能.

主要方法:

• 在MgO基板上沉积超薄的SNO薄膜.
• 光学属性测量作为薄膜厚度 (10到2纳米) 的函数.
• 对介电函数,载体度和光学损失的分析.

主要成果:

• 随着厚度的下降,SNO膜呈现出近零 (ENZ) 波长红移和扩散的增加.
• 尽管散射,最薄的薄膜保持高载波度 (10-22厘米-3厘米) 和负的真实介电函数在NIR.
• 与黄金相比,SNO的光学损失显着较低 (1550nm的光学损失为85.8%),并且比TiN,Al:ZnO和Sn:In₂O₃更优越的等离子体度量.

结论:

• 载体度是决定电子有效质量和SNO中的德鲁德等离子频率的关键因素.
• 超薄的SNO薄膜在NIR区域具有出色的等离子体性能.
• 作为NIR纳米光子设备的低损耗替代等离子材料,SNO显示出显著的潜力.