电激发声子极化激元：开启中红外与太赫兹光源新篇

为解决声子极化激元（Phonon polaritons）激发难题，研究人员发现其可电激发，有望用于光电器件。

　　声子极化激元（Phonon polaritons）是光子与极性电介质中光学声子相干耦合产生的准粒子。因其能将电场限制在深亚波长尺度且损耗低，在超衍射成像、近场能量转移等领域有着常规光子学难以企及的应用潜力。然而，传统光学激发声子极化激元的方法不仅需要昂贵的光源和近场方案，还因声子极化激元与自由空间光子间存在巨大的动量失配，导致激发效率较低。研究表明，在合适条件下，漂移的电荷载流子可全电激发声子极化激元。具体而言，在六方氮化硼（hBN）/ 石墨烯异质结构中，通过电驱动超高迁移率石墨烯中的电荷载流子使其偏离平衡态，可观测到 hBN 的双曲线声子极化激元（HPhPs）在中红外频率下发出明亮的电致发光，其温度和载流子密度依赖性与黑体热辐射明显不同。此外，HPhPs 电致发光光谱的载流子密度依赖性显示，这种电致发光可源于石墨烯中电荷载流子的带间跃迁和带内切伦科夫辐射。HPhPs 电致发光为实现电泵浦的中红外和太赫兹声子极化激元光源开辟了道路。