基于同位素富集降低极化激元材料光学损耗的器件及方法技术

本发明专利技术提供了一种基于同位素富集来降低极化激元材料的光学损耗的器件，包括：单元素同位素富集的极化激元材料薄片；和所述极化激元材料薄片被置于其上的衬底。本发明专利技术的器件可以是高Q值纳米微腔，波导，耦合器等极化激元光子器件。本发明专利技术还涉及一种基于同位素富集来降低极化激元材料的光学损耗的方法。本发明专利技术制备工艺简单，在室温下用常规的散射型近场扫描显微镜激发，即可产生寿命长，光学损耗低的声子极化激元。极化激元。极化激元。

【技术实现步骤摘要】
基于同位素富集降低极化激元材料光学损耗的器件及方法


[0001]本专利技术涉及光与物质相互作用领域，特别涉及一种基于同位素富集降低极化激元材料光学损耗的器件及方法。

技术介绍

[0002]极化激元是由光子与其他粒子与准粒子(例如等离激元、声子、激子等)耦合后形成的玻色子，包括贵金属和石墨烯中的等离极化激元，极性晶体中的声子极化激元，半导体中的激子极化激元，超导体中的库珀对极化激元，铁磁体中的磁振子极化激元以及异质结中的杂化极化激元等。与传统贵金属中的等离激元相比，二维范德瓦耳斯原子晶体中的极化激元具有更高的局域特性和更强的可调控性,其共振频率可以覆盖从紫外到微波波段。近年来，二维极化激元的近场光学图像和光谱信息揭示了许多新奇的物理现象，在亚衍射聚焦，生物传感，纳米成像和超棱镜等领域开展了一系列研究并展示了强大的应用潜力。
[0003]然而，大的光学损耗一直是阻碍极化激元走向更广泛应用的最大阻碍，极化激元中的光学损耗可以用极化激元的寿命、传播长度、优值来表征。极化激元的寿命越高，传播长度越长，优值越大，表示其光学损耗越低。常温下石墨烯中等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于同位素富集来降低极化激元材料的光学损耗的器件，其特征在于，所述器件包括：单元素同位素富集的极化激元材料薄片；和衬底，所述极化激元材料薄片被置于所述衬底上。2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述极化激元材料是α晶相钼氧化物α
‑
MoO3、α晶相钒氧化物α
‑
V2O5、h晶相氮化硼hBN、碳化硅SiC、石墨烯和碳纳米管。3.根据权利要求2所述的器件，其中，所述单元素同位素种类为
92
Mo、
94
Mo、
95
Mo、
96
Mo、
97
Mo、
98
Mo、或
100
Mo，优选地，所述Mo同位素种类为
92
Mo、
96
Mo、或
100
Mo。4.根据权利要求2所述的器件，其中，所述α晶相钼氧化物薄片的厚度在50
‑
600nm之间，优选地，所述α晶相钼氧化物薄片的厚度在100
‑
350nm之间。5.根据权利要求1所述的器件，其中，所述衬底为介质衬底，优选地，所述衬底为对所述中红外激光无强吸收的介质衬底，进一步优选地，所述衬底为无掺杂的单晶硅衬底。6.一种基于同位素富集来降低极化激元材料的光学损耗的方法，其特征在于，所述方法包括：将单元素同位素富集的极化激元材料薄片置于衬底上；和用激光照射的AFM针尖接触所述单元素同位素富集的极化激元材料薄片，以产生极化激元。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法还包括：制备所述单元素同位素富集的α晶相钼氧化物薄片，优选地，使用胶带将所述元素的同位素富集的α晶相钼氧化物剥离为薄片晶体；和/或所述α晶相钼氧化物薄片的厚度在50
‑
600nm之间，优选地，所述α晶相钼氧化物薄片的厚度在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永潜，陈佳宁，鲍丽宏，陈建翠，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：