(a) Esquema dos discos bidimensionais periódicos de silício sob incidência oblíqua com polarização TM ou TE. Os discos têm diâmetro 𝑑d, altura ℎh e períodos de rede ΛΛ nas direções 𝑥x e 𝑦y. (b) Espectros de refletância e transmitância simulados da matriz de discos de silício sob incidência oblíqua de 𝜃=15
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com polarização TM. A linha tracejada vertical indica o comprimento de onda RA (−1,0). (c)-(f) Distribuições de campo elétrico de campo próximo |𝐸
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(cor para intensidade e setas para direções) e (g)-(j) Poynting mapas vetoriais nos quatro comprimentos de onda de ressonância indicados em (b):𝜆=1130λ=1130 nm, 1184,41184,4 nm, 1312,21312,2 nm e 1336,21336. 2nm da esquerda para a direita. Em (c)-(j) o disco de silício é contornado pelo retângulo. Crédito:Optics Express (2022). DOI:10.1364/OE.471356
Nanoestruturas dielétricas de alto índice que suportam ressonâncias elétricas e magnéticas surgiram como novos blocos de construção em nanofotônica para novas funcionalidades.
Ao organizar periodicamente essas nanoestruturas, a interferência coerente entre as ressonâncias de Mie localizadas de nanoestruturas únicas e a luz difratada no plano pode resultar nas chamadas ressonâncias de rede de superfície de Mie (SLRs).
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen (SIAT) da Academia Chinesa de Ciências investigaram os nanodiscos de silício periódicos sob incidência oblíqua com polarização magnética transversal e descobriram a ressonância de treliça de superfície de dipolo elétrico de Mie (ED-SLR) fora do plano. primeira vez.
O estudo foi publicado na
Optics Express em 7 de setembro
A equipe descobriu que o Mie ED-SLR fora do plano poderia ser excitado junto com o dipolo elétrico SLR no plano (ED-SLR), dipolo magnético SLR (MD-SLR) e quadrupolo magnético SLR (MQ-SLR) em nanodiscos de silício periódicos sob incidência oblíqua. Eles descobriram que o Mie ED-SLR fora do plano poderia ter fatores de qualidade quatro vezes maiores do que o no plano sob a mesma condição.
A equipe de Li notou que, ao contrário do ED-SLR plasmônico fora do plano, que é um modo subradiante ou escuro, o Mie ED-SLR fora do plano pode ser tratado como um modo brilhante e possui um campo óptico de campo próximo distinto. relações de distribuição e dispersão.
"Isso ocorre porque o campo dipolo para Mie ED-SLR é induzido por correntes de deslocamento, e os plasmônicos ED-SLRs são induzidos por gases de elétrons livres", disse o Dr. Li Guangyuan, autor correspondente do estudo.
Os pesquisadores também descobriram que o Mie ED-SLR fora do plano pode definir um estado ligado protegido por simetria no continuum em incidência normal. Isso ocorre porque o Mie ED-SLR fora do plano não pode emitir em incidência normal. Para ângulos de incidência pequenos, o fator de qualidade pode chegar a 10
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"Este trabalho fornece uma nova abordagem para alcançar fatores de qualidade ultra-alta de Mie SLRs em metasuperfícies dielétricas", disse o Dr. Li. "Além disso, a coexistência de SLRs multipolo abre novas perspectivas para manipular interações luz-matéria."
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