Nanofocusing in a tapered graphene plasmonic waveguide
Nanofocusing in a tapered graphene plasmonic waveguide
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锥形石墨烯等离子体波导中的纳米聚焦
DOI：
10.1088/2040-8978/17/6/065002
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发表时间：
2015-05
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
资剑
中科院分区：
文献类型：
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作者：
资剑
门控或掺杂的石墨烯可以支持等离子体激元，使其成为太赫兹范围内有前途的等离子体激元材料。在这里，我们用数值方法表明，在锥形石墨烯等离子体波导中，中红外光和远红外光可以在纳米尺度上聚焦，远远超过衍射极限。基本的物理学在于，当沿着沿着朝向尖端的方向传播时，由锥形石墨烯波导支持的等离子体激元的群速度和相速度都相应地减小，最终导致尖端处的纳米聚焦，光场大大增强。锥形石墨烯等离子体波导中光场的纳米聚焦可以潜在地用于增强光-物质相互作用。
Gated or doped graphene can support plasmons making it a promising plasmonic material in the terahertz regime. Here, we show numerically that in a tapered graphene plasmonic waveguide mid- and far-infrared light can be focused in nanometer scales, far beyond the diffraction limit. The underlying physics lies in that when propagating along the direction towards the tip both the group and phase velocities of the plasmons supported by the tapered graphene waveguide are reduced accordingly, eventually leading to nanofocusing at the tip with a huge enhancement of optical fields. The nanofocusing of optical fields in tapered graphene plasmonic waveguides could be potentially exploited in the enhancement of light–matter interactions.
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