Недавно группа под руководством профессора Цзэн Чангана из Университета наук и технологий Китая (USTC) Китайской академии наук в сотрудничестве с командой Ли Сяогуана из Шэньчжэньского университета позволила дистанционно настроить время жизни связанных плазмонных возбуждений. путем разработки и введения дополнительного пути демпфирования путем регулировки уровня энергии Ферми графена, и система настройки демпфирования была объяснена в сочетании с теорией. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters как предложение редакции.

Концепция квазичастиц жизненно важна в физике конденсированных сред. При взаимодействии света с веществом могут образовываться квазичастицы, такие как плазмоны, экситоны и фонон-поляритоны. Эти квазичастицы демонстрируют множество физических свойств и приложений, включая плазмонные метаматериалы, экситонную конденсацию Бозе-Эйнштейна и наноакустические резонаторы, а подходящее время жизни является предпосылкой для обнаружения богатых физических свойств квазичастиц и их практического применения.

Поэтому много усилий было посвящено исследованию механизма затухания квазичастиц и систем с внутренне оптимальными временами жизни. Изучение активной модуляции времени жизни квазичастиц является еще одной важной областью исследований, связанной с применением систем, связанных с квазичастицами.

В этом исследовании исследователи провели систематическое исследование связанных дираковских плазмонных возбуждений в гетероструктуре графен/BN/графен, приняв сканирующую ближнепольную оптическую микроскопию рассеяния и метод случайной фазовой аппроксимации, и достигли многомерной модуляции связанные плазмоны.

Из-за кулоновских взаимодействий плазмонные экситоны двух слоев графена образуют оптическую картину связи с более длинными волнами и более высокой интенсивностью за счет дальнодействующей связи. Значительные корректировки длины волны и интенсивности могут быть достигнуты путем изменения таких параметров, как плотность носителей и расстояние между слоями. Что еще более важно, время жизни связанного плазмона можно дистанционно модулировать с помощью путей затухания, управляемых электрическим полем.

Кроме того, исследователи использовали линейную дисперсию графена Дирака и разработали один слой графена в качестве модулятора затухания, что позволило им регулировать время жизни квазичастиц, открывая и закрывая пути затухания, изменяя уровень энергии Ферми.

В работе разрабатывается прототип устройства для нанофотоники и предлагаются свежие концепции активного управления временем жизни других квазичастиц.