利用声子极化子绕过金属中的非局部现象

《ACS Nano》：Bypassing Nonlocal Phenomena in Metals Using Phonon-Polaritons

纳米光约束中非局域效应的突破性研究，采用单晶金箔屏蔽的hBN中红外极化声子，通过近场成像技术实现94以上有效折射率测量，揭示金箔自然形成的低界面层对消除非局域响应的关键作用，为高约束纳米光子学开辟新路径。

　　

电磁设计依赖于对光与物质相互作用的理解，但常常忽略了电子的尺度效应。在极端限制条件下，这种忽略可能导致非经典现象，例如非局域响应。在这里，我们利用六方氮化硼（hBN）中的中红外声子极化子，并通过单晶金片对其进行屏蔽，从而在不受非局域现象干扰的情况下推动纳米光限制的极限。即使极化子的相速度接近金中电子的费米速度，我们仍然能够实现这一目标。我们采用近场成像技术来探测金基底上hBN纳米薄晶中的极化子，并测量出其复杂的传播常数，发现有效折射率超过了94。此外，我们还揭示了单晶金表面自然形成的一层低折射率界面层的重要性。我们的实验揭示了范德华异质结构中非局域效应带来的根本限制，并指出了在高限制条件下规避这些效应的途径。