上海理工大学Yu, Jiaxin：具有亚波长约束的长距离空气宿主等离子体传播
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Frontiers in Physics
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Long-range air-host plasmonic propagation with subwavelength confinement
Yue K.; Feng X.; Yu J.; Gu F.
Published：2024-01-01
DOI：10.3389/fphy.2024.1386585
研究背景
当我们谈论未来的电子网络和光学设备时，我们总是希望它们更小巧、更高效。然而，目前的研究领域却存在一个问题：在构建超紧凑的光电网络时，光的限制尺度问题一直是一个挑战。这就引出了我们今天要讨论的主题。
研究内容
最新研究发现，通过利用等离子波导，可以在亚波长尺度上限制光的传播，这对于构建超紧凑的光电网络至关重要。然而，表面等离子体极化子振荡引起的电子振荡会导致能量耗散，限制了传播长度，降低了波导的性能。研究团队设计了一种低损耗的等离子波导，由金属基底上的纳米线二聚体结构组成，其中主要模式局限在纳米线之间的空气间隙内，称为空气宿主等离子体模式。与使用介电材料不同，将空气作为宿主介质可以减少欧姆损耗并避免介电材料的色散效应。当构造的纳米线直径小于100纳米时，空气宿主模式具有亚波长尺度限制和约100微米的传播长度，这对于构建超紧凑的等离子体设备具有广泛的应用前景。
研究意义
这项研究的创新之处在于发现了一种新型的等离子波导结构，通过利用空气作为宿主介质，成功减少了能量损耗，提高了波导的性能表现。这一发现为未来超紧凑等离子体设备的构建提供了新的思路和可能性，有望推动光电网络技术的发展。
希望通过这项研究，我们能够更好地理解光的传播机制，并在未来构建更加高效、小巧的光电设备。
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