研究目的
研究极性晶体衬底上薄层Ge3Sb2Te6薄膜中s偏振波导模式的特性与控制,用于纳米光子学应用。
研究成果
研究表明,在极性晶体衬底上的薄GST薄膜能够支持具有类表面等离极化激元特性的s偏振波导模式,为可主动调谐、低损耗且全偏振的纳米光子应用提供了新途径。通过调控GST相态可实现模式色散的非易失性控制,并具有优异的调谐性能指标。
研究不足
该研究仅限于红外光谱范围和特定材料(GST和SiC)。实验装置需要精确控制气隙宽度以实现与消逝波模式的最优耦合。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用奥托构型棱镜耦合装置激发并测量SiC衬底上GST薄膜中的表面声子极化激元(SPhP)和波导模式。
2:样品选择与数据来源:
在4H-SiC衬底上溅射沉积了144纳米厚的非晶GST薄膜。
3:实验设备与材料清单:
使用中红外自由电子激光器(FEL)作为激发源,通过热释电传感器检测反射信号。
4:实验步骤与操作流程:
通过改变入射角获取反射光谱以绘制模式色散曲线,并在非晶态与晶态间切换GST薄膜以观察模式变化。
5:数据分析方法:
采用全局拟合程序和4×4传输矩阵形式体系分析实验数据并模拟反射光谱。
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mid-IR free electron laser
FEL
Excitation source for reflectance spectroscopy measurements
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pyroelectric sensor
Eltec 420M7
Detection of the reflectance signal
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motorized actuators
Newport TRA12PPD
Control of the relative position of the coupling prism
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KRS5 prism
Korth Kristalle GmbH
Coupling prism in the Otto geometry
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