单层过渡金属硫化物在复合结构中的磁光效应增强

针对单层过渡金属硫化物(transition metal dichalcogenides,TMDC)绝对磁光效应弱,影响了其在磁光装置中的实际应用的问题,提出了3种由单层TMDC和SiC组成的复合结构,通过传输矩阵法分别计算了它们的法拉第旋转(Faraday rotation,FR)角和透过率。研究结果表明:3种复合结构均能实现磁光性能的改善;相对于单层TMDC与SiC基底组成的双层结构,对称复合结构在工作频率处获得了8倍的FR角增强和0.8的透过率;且复合结构还实现了一定程度的宽频磁光效应增强。通过分析场强分布和仿真结果,证实含多个单层TMDC的复合结构可以同时实现宽频的磁光效应增强和高透过率。

金属层与单层石墨烯准晶体的古斯-汉森位移

针对一般多层光子晶体中的古斯-汉森位移的幅值较小的情况,需要寻找其他类型的结构来增强古斯-汉森位移。通过传输矩阵法探究金属层、介电层和准周期光子晶体所组成的结构的古斯-汉森位移,其中准周期光子晶体是由电介质材料和单层石墨烯以斐波那契数列的方式排列而成。结果表明,该结构的古斯-汉森位移因所激发的金属的等离子体极化激元成功地在指定的工作波长2μm处实现了放大,其峰值可达到入射波长的7330倍。还研究了单层石墨烯的光学参数、介电材料的厚度对位移的影响,证实了改变这些参数可以实现对古斯-汉森位移的调控。