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angle-selective perfect absorption with two-dimensional materials

Light(Science & Applications) 2015年第1期4卷 59-64页

作者： Linxiao Zhu Fengyuan Liu Hongtao Lin Juejun Hu Zongfu Yu Xinran Wang Shanhui Fan Department of Applied Physics Stanford UniversityStanfordCA 94305USA National Laboratory of Solid State Microstructures School of Electronic Science and Engineering and Collaborative Innovation Center of Advanced MicrostructuresNanjing UniversityNanjing 210093China Department of Materials Science and Engineering Massachusetts Institute of TechnologyMA 02139USA Department of Electrical and Computer Engineering University of Wisconsin-MadisonMadisonWI 53706USA Department of Electrical Engineering Ginzton LaboratoryStanford UniversityStanfordCA 94305USA

Two-dimensional(2D)materials have great potential in photonic and optoelectronic ***,the relatively weak light absorption in 2D materials hinders their application in practical ***,we propose a general approach to achieve angleselective perfect light absorption in 2D *** a demonstration of the concept,we experimentally show giant light absorption by placing large-area single-layer graphene on a structure consisting of a chalcogenide layer atop a mirror and achieving a total absorption of 77.6%in the mid-infrared wavelength range(~13μm),where the graphene contributes a record-high 47.2%absorptivity of mid-infrared *** of such an angle-selective thin optical element is important for solar and thermal energy harvesting,photo-detection and sensing *** study points to a new opportunity to combine 2D materials with photonic structures to enable novel device applications.

关键词： angle-selective perfect absorption angle-selective thin optical element graphene mid-infrared two-dimensional materials

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