Selectively steering photon spin angular momentum via electron-induced optical spin Hall effect.
Selectively steering photon spin angular momentum via electron-induced optical spin Hall effect.
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DOI：
10.1126/sciadv.abf8011
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发表时间：
2021-04
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Fang Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chi C;Jiang Q;Liu Z;Zheng L;Jiang M;Zhang H;Lin F;Shen B;Fang Z
深亚波长尺度操纵通过电子诱导的光学自旋霍尔效应控制光子自旋角动量。光学自旋霍尔效应（OSHE）的发展实现了不同自旋分量的分裂，有助于对作为量子技术信息载体的光子自旋角动量的操控。然而，由于光衍射极限的限制，光激发的OSHE在深亚波长尺度上缺乏对光子角动量的主动控制。在这里，我们实验证明了选择性操纵光子自旋角动量在深亚波长尺度通过电子诱导的OSHE在Au纳米天线。通过角分辨阴极发光偏振法观察到OSHE辐射图的反转，其中电子撞击位置在单个天线单元中偏移80 nm以内。通过这种选择性地操纵光子自旋，我们提出了一种在深亚波长尺度上具有鲁棒性、隐私性和高集成度的信息编码，以用于未来的量子应用。
A deep subwavelength scale manipulation steers photon spin angular momentum via electron-induced optical spin Hall effect. The development of the optical spin Hall effect (OSHE) realizes the splitting of different spin components, contributing to the manipulation of photon spin angular momentum that acts as the information carrier for quantum technology. However, OSHE with optical excitation lacks active control of photon angular momentum at deep subwavelength scale because of the optical diffraction limit. Here, we experimentally demonstrate a selective manipulation of photon spin angular momentum at a deep subwavelength scale via electron-induced OSHE in Au nanoantennas. The inversion of the OSHE radiation pattern is observed by angle-resolved cathodoluminescence polarimetry with the electron impact position shifting within 80 nm in a single antenna unit. By this selective steering of photon spin, we propose an information encoding with robustness, privacy, and high level of integration at a deep subwavelength scale for the future quantum applications.
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