非局域超表面实现激子发射定向调控
文章导读
传统光学超表面能像素化调控相位，却因超原子只响应局域光场、彼此缺乏空间相干性，始终难以对自发辐射施加相干的相位控制。中国科学院苏州纳米所把单层MoSe2与WS2非局域超表面全范德华集成，借调控面内对称性与布里渊区折叠，在光锥之上激发高品质因子的准连续域束缚态共振，使器件兼具高品质因子与空间相干性，并实现手性依赖的激子发射光束偏转。这种全范德华平台能否重新定义二维激子的方向调控与片上光源设计？
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传统光学超表面虽能对光场进行像素化相位调控，但其相位响应依赖每个超原子的局域光场，超原子之间缺乏空间相干性，难以对自发辐射实施空间相干的相位调控。
近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所将单层MoSe2与WS2非局域超表面进行全范德华集成，构建了全范德华非局域相位梯度超表面激子发光器件。
团队通过调控超原子的面内对称性，利用布里渊区折叠，在光锥之上引入高品质因子的准连续域束缚态非局域共振。该共振具有面内扩展的集体光场，使超表面同时具备高品质因子和良好的空间相干性。
在此基础上，团队实现了手性依赖的激子发射光束偏转，并建立了全范德华非局域相位梯度超表面平台。该研究为二维激子发射的精确方向控制提供了新路径，也为多功能荧光发射器和片上光源设计开辟了新前景。
相关研究成果发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。
全范德华非局域相位梯度超表面实现激子发射定向调控的概念示意图
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