01:56 2023-01-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Golurile Mie ar putea aduce controlul luminii din aer
_ Mie voids ar putea aduce despre controlul luminii în aer
Fenomenele optice rezonante în metale și dielectrici au aplicații profunde în multe domenii. Limitarea la scară nanometrică permite controlul fără precedent al interacțiunii lumină-materie la suprafețe și interfețe, manipulând și controlând fluxul de lumină. Fenomenele rezonante sunt de obicei asociate cu canale de pierdere radiative și intrinseci, care sunt dăunătoare în multe sisteme. Metalele prezintă pierderi intrinseci puternice. Astfel, sistemele dielectrice au devenit recent în centrul atenției, deoarece promit pierderi mai mici, grade mai mari de flexibilitate în ceea ce privește reglarea interacțiunii diferitelor rezonanțe și strategii de fabricație mai apropiate de standardele industriale.
Într-o nouă lucrare. publicat în Light: Science & Applications, o echipă de oameni de știință, condusă de profesorii Harald Giessen și Mario Hentschel de la Universitatea din Stuttgart și profesorul Yuri Kivshar de la Universitatea Națională din Australia, a dezvoltat o nouă tehnică pentru nanofotonica dielectrică. Lucrarea lor, „Dielectric Mie Voids: Confining light in air”, va îmbunătăți semnificativ designul antenei și structurii.
Răspunsul optic al acestor sisteme este legat în principal de studiul proprietăților optice ale particulelor dielectrice cu indice mare. în sisteme nanofotonice. Este cunoscută sub numele de teoria Mie, care formează blocuri universale pentru metasuprafețele optice. Teoria Mie este folosită în manipularea, rutarea și limitarea radiațiilor și, astfel, declanșează începutul erei „Mie-tronic”. Închiderea are loc însă în interiorul materialelor cu indice mare. Cea mai mare intensitate modală este localizată în interiorul materialului. Deși acest lucru este mai puțin îngrijorător în intervalele de lungimi de undă în infraroșu apropiat și mediu, devine crucial pentru lungimea de undă în domeniul vizibil sau chiar în domeniul spectral UV.
Cercetătorii implementează experimental o rută alternativă elegantă și puternică folosind materiale cu indice mare. Limitarea în dielectricii cu indice înalt are loc datorită unei reflectanțe finite la interfața materialului cu indice ridicat și aerul. Pentru particulele solide, modul este localizat în materialul cu indice ridicat. Deși conceptul de bază a fost găsit mai devreme, aceste structuri nu au fost implementate pentru aplicații nanofotonice.
Cercetătorii au arătat că aceste moduri de gol sunt prezise de teoria lui Mie și se aseamănă strâns cu modurile Mie ale unui sferă index. Cu toate acestea, au arătat diferențe subtile, dar semnificative. Noutatea acestei lucrări este implementarea experimentală a unui nou bloc de construcție, care adaugă cu adevărat noi funcționalități domeniului. Cercetătorii demonstrează limitarea rezonantă a radiației UV, observând până la șapte moduri de rezonanță de ordin superior în UV. Această caracteristică remarcabilă este activată de limitarea luminii în aer, făcând întregul volum modal accesibil pentru a fi utilizat și manipulat. Până în prezent, niciun alt bloc de construcție nanofotonic rezonant nu poate îndeplini această sarcină.
Lucrările experimentale ulterioare în această direcție pot folosi alte materiale cu indice ridicat, combinația de sfere și goluri Mie și sisteme plasmonice metalice cu cele dielectrice. . Golurile Mie sunt, de asemenea, deosebit de potrivite pentru experimente de detectare optică și captare și pot utiliza structuri chirale. Golurile Mie ar putea fi utilizate și în sisteme hibride în care emițătorii cuantici sunt cuplati la golurile Mie, care acționează ca nanoantene locale. Ar trebui să funcționeze deosebit de bine în domeniul albastru și UV. Golurile Mie sunt, de asemenea, foarte promițătoare pentru structuri reprogramabile, comutare și manipulare activă, datorită posibilității de a umple volumul modului în gol cu polimeri sau dielectrici.
Comentarii:
Adauga Comentariu