掺杂驱动的石墨烯/α-MoO3异质结构中的拓扑极化子

对载流子密度的控制为触发相变和调节材料的光电性质提供了一种有效的方法。这种方法还可以用于在光子系统的光学响应中诱导拓扑转变。在这里，我们报告了由石墨烯和α相三氧化钼组成的二维异质结构支持的混合极化子中的等频色散轮廓的拓扑转变。通过化学改变石墨烯的掺杂水平，我们观察到极化子的等频表面的拓扑从开放形状转变为闭合形状，这是掺杂依赖性极化子杂化的结果。此外，当基底改变时，色散轮廓在拓扑转变时变得以平坦轮廓为主，从而支持可调的无衍射极化子传播，并提供对光学轮廓拓扑的局部控制。我们通过使用1.5微米宽的二氧化硅基底作为面内透镜，将极化子实现了亚波长聚焦，聚焦能力达到自由空间光波长的4.8%。我们的发现可能导致在纳米成像、光学传感和纳米尺度能量传输操控等芯片应用中。