利用倏逝场偏振实现非手性金半环的巨大手征光学调制

摘要： 对于旨在实现片上偏振识别纳米天线的应用而言，从表面波到远场辐射的高效能量转换是理想特性。然而，单个纳米天线对表面波（如倏逝场）中特定偏振态的响应尚未得到充分研究。本研究报道了当在左旋与右旋圆偏振光全内反射产生的倏逝表面波激发之间切换时，非手性金半环对可见光散射呈现的巨大调制效应。该现象源于倏逝波平面横向与纵向场振荡间相对相位差异——这种差异取决于入射光的旋向性。由于自由空间激发中不存在纵向场振荡，这为手征光学响应提供了与传统机制根本不同的原理（传统圆二色性机制仅考虑纯横向场振荡）。虽然半环散射调制依赖于波矢取向，但由八个旋转对称排列的半环构成的平面手征纳米天线也实现了取向无关的响应，在725纳米波长处观测到高达50%的散射调制。尽管两种结构在切换自由空间光旋向性时均产生散射调制，但研究表明要观测到巨大散射调制必须依赖倏逝场独特的偏振特性。这些发现最终深化了我们对光-物质相互作用中可能手征光学效应范围的理解。