プラズモニックレーザーの磁気的オンオフスイッチング

表面プラズモンポラリトンのナノスケールのモード体積によって、超高速動作するプラズモニックレーザーやプラズモニック凝縮体が可能になっている。プラズモニックレーザーの大半は、貴金属を使っているため、外部場に対する光学モード構造の反応が鈍い。今回我々は、IR-140色素溶液に浸漬させたCo/Pt多層ナノドットの周期的アレイにおけるレーザー発振の能動的磁場制御を実証する。我々は、ナノ粒子の磁気的性質とモード調整を合わせて利用してレーザー発振作用を制御している。円偏光励起下において、ナノドットの磁化を反転すると、レーザー発振作用と非レーザー発振発光が切り替わることが、角度分解フォトルミネッセンス測定によって明らかになった。今回の結果は、プラズモニックナノレーザーの外部制御の手段として磁化を導入し、励起、利得媒質、基板による変調を補完するものである。さらに、今回の結果は、磁化が光に及ぼす本質的に弱い影響をレーザー発振領域で観測する方法を示しており、トポロジカルフォトニクスの研究の動機付けとなる。