Nature Photonics：范德瓦尔斯反铁磁体，腔增强线性二向色性-

光学双折射Optical birefringence，是晶体的基本光学性质，广泛用于光子滤波和分束。双折射晶体，同时具有线性二向色性linear dichroism （LD）性质，其允许具有两种不同偏振光的不对称传播或衰减。从小分子到聚合物和晶体，二向色性LD这一特性已被广泛研究，但很少按需设计。

近日 美国 宾夕法尼亚大学Deep Jariwala和Liang Wu团队Huiqin Zhang和Zhuoliang Ni共同一作，在Nature Photonics上发文，报道利用新发现的范德瓦尔斯反铁磁绝缘体FePS3(二维各向异性材料)的自旋-电荷耦合，诱导大平面内光学各向异性，从而诱导二向色性LD。这种反铁磁绝缘体中的二向色性LD，在光谱上是可调的，并且其大小作为腔耦合的函数是可调的。实验演示了腔耦合FePS3晶体，在可见-近红外范围内近单位二向色性LD，并推导出其色散与腔长和FePS3厚度的函数关系。这一研究结果，有助于研发腔调谐二向色性LD作为强关联量子材料，并为小型化、片上分束器和可调谐滤波器提供了新的机会。

Cavity-enhanced linear dichroism in a van der Waals antiferromagnet.

范德瓦尔斯反铁磁体的腔增强线性二向色性

图1：范德瓦尔斯反铁磁体AFM van der Waals FePS3光学平面各向异性行为。

图2：FePS3二向色性linear dichroism LD光谱。

图3：腔增强多层FePS3模拟模型。

图4：基于腔尺寸二向色性linear dichroism LD增强光谱。

图5：二向色性linear dichroism LD映射和双折射可调性的潜在应用。

该项研究，在反铁磁绝缘体FePS3中，展示了极高二向色性LD（98%），并在大多数二维各向异性材料中最大，从而使得FePS3成为未来各向异性光学元件的有力候选者。此外，通过改变诸如磁场、应变和人造纳米结构的外部刺激，在光谱和空间上调节反铁磁AFM耦合双折射的大小和方向的能力，为纳米光子元件设计开辟了新的机会，特别是用于片上滤波和分束的超薄和高双折射材料，以及非线性光学元件。

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41566-022-00970-8

DOI: https://doi.org/10.1038/s41566-022-00970-8

本文译自Nature。