热致表面声子极化激元共振通过非共振薄膜介导的表观光谱偏移

摘要： 解释了由非共振薄膜介导的碳化硅（SiC）体材料热致表面声子极化激元（SPhP）共振光谱偏移的物理起源。通过涨落电动力学推导得出：非共振本征硅（Si）薄膜中因SiC热辐射产生的电磁态密度（LDOS），除在分隔SiC与Si层的真空间隙所形成的间隙模式低频共振外，在SPhP共振频率附近还存在局部极大值。真空间隙内的多次反射也会导致SPhP共振频率附近的LDOS下降。因此根据薄膜厚度与真空间隙的比例以及LDOS在薄膜中的计算位置，低频共振可能主导LDOS分布，使得SPhP共振呈现红移现象。在Si薄膜吸收的单色辐射热流中也观察到类似的光谱行为。研究表明：非共振薄膜介导的SPhP共振表观光谱（红/蓝）偏移范围受限于SiC的横光学声子与纵光学声子频率。该研究对涉及异质材料的应用（如热光伏和热整流）具有重要意义——其中间隙模式可能显著干扰通量共振。近场热光谱中系统观测到的共振红移现象也可能源于间隙模式。