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Manipulating the Chirality of Moiré Metasurface by Symmetry Breaking
Laser & Photonics Reviews ( IF 9.8 ) Pub Date : 2023-05-12 , DOI: 10.1002/lpor.202201004 Bokun Lyu 1 , Yang Li 2, 3 , Qianwen Jia 1 , Haojie Li 1 , Guoxia Yang 1 , Fengzhao Cao 1 , Supeng Kou 1 , Dahe Liu 1 , Tun Cao 3 , Guixin Li 2 , Jinwei Shi 1
Laser & Photonics Reviews ( IF 9.8 ) Pub Date : 2023-05-12 , DOI: 10.1002/lpor.202201004 Bokun Lyu 1 , Yang Li 2, 3 , Qianwen Jia 1 , Haojie Li 1 , Guoxia Yang 1 , Fengzhao Cao 1 , Supeng Kou 1 , Dahe Liu 1 , Tun Cao 3 , Guixin Li 2 , Jinwei Shi 1
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The chirality of materials is of great significance in many fields. Metasurfaces with chirality have attracted great attention in the past decades because of their ability to miniaturize the device into the nanoscale. An important class of chiral metasurfaces is the Moiré pattern assembled by two layers of metasurfaces. However, Moiré metasurfaces usually have limited circular dichroism. Here, the origin and the limiting factor of the chirality of Moiré metasurfaces using the chiral coupled oscillator model is analyzed. It is demonstrated that, with the help of a non-Hermitian Hamiltonian, the chirality can be improved by breaking the symmetry in the positive and negative k directions. The best result is achieved when both the two components have lowest transmission. In addition, the chiral anisotropy of a Moiré metasurface in full momentum space is studied, and it is shown that the chirality can be further improved in certain directions. The chiral anisotropy of Moiré metasurfaces may be used in applications such as optical information storage, structured color, unidirectional light coupling, sensitive chiral sensors, chiral nonlinear optics, chiral lasers, and Bose–Einstein condensation.
中文翻译：
通过对称破缺操纵莫尔超表面的手性
材料的手性在许多领域具有重要意义。具有手性的超表面在过去几十年中因其能够将器件小型化至纳米级而引起了极大的关注。一类重要的手性超表面是由两层超表面组装而成的莫尔图案。然而，莫尔超表面通常具有有限的圆二色性。这里，使用手性耦合振荡器模型分析了莫尔超表面手性的起源和限制因素。结果表明，在非厄米哈密顿量的帮助下，可以通过破坏正负k 的对称性来改善手性。方向。当两个组件都具有最低透射率时，可获得最佳结果。此外，研究了全动量空间中莫尔超表面的手性各向异性，结果表明在某些方向上可以进一步提高手性。莫尔超表面的手性各向异性可用于光学信息存储、结构色、单向光耦合、敏感手性传感器、手性非线性光学、手性激光器和玻色-爱因斯坦凝聚等应用。
更新日期：2023-05-12
中文翻译：
通过对称破缺操纵莫尔超表面的手性
材料的手性在许多领域具有重要意义。具有手性的超表面在过去几十年中因其能够将器件小型化至纳米级而引起了极大的关注。一类重要的手性超表面是由两层超表面组装而成的莫尔图案。然而，莫尔超表面通常具有有限的圆二色性。这里，使用手性耦合振荡器模型分析了莫尔超表面手性的起源和限制因素。结果表明，在非厄米哈密顿量的帮助下，可以通过破坏正负k 的对称性来改善手性。方向。当两个组件都具有最低透射率时，可获得最佳结果。此外，研究了全动量空间中莫尔超表面的手性各向异性，结果表明在某些方向上可以进一步提高手性。莫尔超表面的手性各向异性可用于光学信息存储、结构色、单向光耦合、敏感手性传感器、手性非线性光学、手性激光器和玻色-爱因斯坦凝聚等应用。
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