近日,我院光场调控小组在moiré超晶格平带调控研究中取得进展,相关成果发表在物理类期刊《Optics Letters》(Top Journal)上,题为"Disorder effects on flatbands in moiré superlattices",并被选为“Editor's Pick”。
本研究向一维双层moiré光子晶体板中引入了结构无序,计算了与平带相关的态密度(DOS)的系综平均,并定量分析了无序对平带的调控效应。通过系统地改变无序大小,研究小组发现,有两组平带的光谱位置保持不变,具备一定的鲁棒性,但DOS包络宽度的缩放趋势大不相同。其中,位于带隙中的平带DOS包络宽度呈现出负指数变化趋势,由最初的快速增加,变到在无序度较大时趋于饱和。相反,与色散带交叉的平带则显示出对无序度的线性依赖。
本研究揭示了无序在调控moiré超晶格平带性能中的关键作用,证实moiré超晶格可支持多种高质量和可调谐的共振,并且对实际生产中的误差具有一定的包容性,为揭示超晶格中奇异莫尔平带的形成机制开辟了新视角,还为局域光场传输的精细调控提供了新方法,对新型莫尔物理光子器件的设计及应用具有重要指导意义。
图 1. 100组随机数组成的平带的平均DOS分布,无序度为0.01 ~ 0.1。
工作得到了弱光非线性光子学教育部重点实验室(OS22-1)开放项目、广西壮族自治区自然科学基金(2020GXNSFAA297041)、四川省科技支撑计划项目(2023NSFSC0460)等项目资助。
论文作者:夏晓霜(硕士生),刘茜(硕士生),邹炳锁,洪佩龙(通讯作者),梁毅(通讯作者)。
论文链接:https://doi.org/10.1364/OL.522215