(a) (b) Schemi di nanodischi di silicio periodici sotto illuminazione obliqua di onde piane polarizzate s o p. ED-SLRorMD-SLR deriva dall'accoppiamento diffrattivo (indicato dalle strisce luminose) di Mie EDR o MDR localizzato in singoli nanodischi, come indicato da frecce a doppia punta blu o rosse. La sovrapposizione spettrale di ED-SLR e MD-SLR provoca l'effetto Kerkereffect del reticolo risonante. (c) – (f) Riflessione di ordine zero (c) (d) simulata con risoluzione angolare e (e) (f) spettri di trasmittanza per (c) (e) polarizzazione s e (d) (f) polarizzazione p. I cerchi rossi indicano il verificarsi dell'effetto Kerker del reticolo risonante. Credito:Nano ricerca . DOI:10.1007/s12274-022-4988-9
Utilizzando nanostrutture completamente dielettriche, la luce può essere diffusa in una direzione ben definita, che è il cosiddetto effetto Kerker generalizzato. Questi effetti, tuttavia, sono generalmente indipendenti dalla polarizzazione o realizzati solo per una particolare polarizzazione.
Un gruppo di ricerca guidato dal dott. Li Guangyuan dell'Istituto di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT), Accademia cinese delle scienze (CAS), ha proposto e dimostrato sperimentalmente effetti Kerker a doppio reticolo controllati dalla polarizzazione in nanobarre periodiche di silicio.
Questi risultati consentono la messa a punto attiva degli effetti Kerker variando la polarizzazione o l'angolo incidente e possono essere utilizzati in varie applicazioni tra cui la manipolazione della direzione, polarizzazione e fase della luce diffusa, che sono essenziali nei chip nanofotonici.
Questo studio è stato pubblicato su Nano Research .
Negli effetti di Kerker a doppio reticolo, gli angoli incidenti (riflessione zero e trasmissione unitaria), che sono indicati come angoli di Kerker del reticolo, possono essere uguali o diversi per le polarizzazioni s e p, a seconda della scelta della diametro e altezza dei nanodischi di silicio. Questi angoli di Kerker del reticolo possono essere ulteriormente sintonizzati all'interno di ampi intervalli variando i periodi del reticolo in entrambe le direzioni.
Altri effetti Kerker generalizzati riportati in letteratura funzionano principalmente in condizioni di incidenza normale e si realizzano variando i parametri della geometria. Ciò richiede una scelta rigorosa dei parametri e una fabbricazione molto attenta. "Introducendo l'effetto reticolo, il cosiddetto effetto Kerker reticolare può essere realizzato variando l'angolo di incidenza. Questo merito consente la messa a punto attiva dell'effetto Kerker in un campione come fabbricato e quindi facilita notevolmente la progettazione e la fabbricazione", ha affermato Dott.ssa Li.
Un fenomeno inaspettato è che sono coinvolti anche multipoli di ordine superiore come i quadrupoli elettrici e magnetici e diventano importanti quando i nanodischi di silicio periodici sono illuminati obliquamente da luce p-polarizzata. Ciò si traduce in diverse relazioni di dispersione tra la risonanza del reticolo della superficie del dipolo elettrico (ED-SLR) sotto polarizzazione p e la risonanza del reticolo della superficie del dipolo magnetico (MD-SLR) sotto polarizzazione s, portando a diversi angoli di Kerker del reticolo per s- e polarizzazioni p. + Esplora ulteriormente
