(a) Schemi dei dischi di silicio periodici bidimensionali sotto incidenza obliqua con polarizzazione TM o TE. I dischi hanno diametro 𝑑d, altezza ℎh e periodi del reticolo ΛΛ nelle direzioni 𝑥x e 𝑦y. (b) Spettri simulati di riflettanza e trasmittanza dell'array di dischi di silicio con incidenza obliqua di 𝜃=15 ∘ con polarizzazione TM. La linea tratteggiata verticale indica la lunghezza d'onda (-1,0) RA. (c)–(f) Distribuzioni del campo elettrico in campo vicino |𝐸 2 (colore per intensità e frecce per indicazioni) e (g)–(j) mappe vettoriali Poynting alle quattro lunghezze d'onda di risonanza indicate in (b):𝜆=1130λ=1130 nm, 1184,41184,4 nm, 1312,21312,2 nm e 1336,21336. 2 nm da sinistra a destra. In (c)–(j) il disco di silicio è delineato dal rettangolo. Credito:Optics Express (2022). DOI:10.1364/OE.471356
Le nanostrutture dielettriche ad alto indice che supportano le risonanze elettriche e magnetiche sono emerse come nuovi elementi costitutivi nella nanofotonica per nuove funzionalità.
Organizzando periodicamente queste nanostrutture, l'interferenza coerente tra le risonanze Mie localizzate di singole nanostrutture e la luce diffratta nel piano può provocare le cosiddette risonanze del reticolo superficiale di Mie (SLR).
I ricercatori dell'Istituto di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT) dell'Accademia cinese delle scienze hanno studiato i nanodischi di silicio periodici sotto incidenza obliqua con polarizzazione magnetica trasversale e hanno scoperto la risonanza del reticolo della superficie del dipolo elettrico Mie fuori piano (ED-SLR) per il prima volta.
Lo studio è stato pubblicato su Optics Express il 7 settembre.
Il team ha scoperto che la Mie ED-SLR fuori piano potrebbe essere eccitata insieme al dipolo elettrico SLR (ED-SLR) nel piano, al dipolo magnetico SLR (MD-SLR) e al quadrupolo magnetico SLR (MQ-SLR) in nanodischi periodici di silicio ad incidenza obliqua. Hanno scoperto che la Mie ED-SLR fuori piano potrebbe avere fattori di qualità quattro volte maggiori rispetto a quella in piano nelle stesse condizioni.
Il team di Li ha notato che, a differenza della ED-SLR plasmonica fuori piano, che è una modalità subradiante o oscura, la Mie ED-SLR fuori piano può essere trattata come una modalità luminosa e ha un'ottica a campo vicino distinto distribuzione e relazione di dispersione.
"Questo perché il campo di dipolo per Mie ED-SLR è indotto da correnti di spostamento e gli ED-SLR plasmonici sono indotti da gas di elettroni liberi", ha affermato il dott. Li Guangyuan, corrispondente autore dello studio.
I ricercatori hanno anche scoperto che la Mie ED-SLR fuori piano può definire uno stato legato protetto dalla simmetria nel continuum a incidenza normale. Questo perché la Mie ED-SLR fuori piano non può emettere a incidenza normale. Per piccoli angoli di incidenza, il fattore di qualità può raggiungere anche 10 4 .
"Questo lavoro fornisce un nuovo approccio per ottenere fattori di altissima qualità degli SLR Mie nelle metasuperfici dielettriche", ha affermato il dott. Li "Inoltre, la coesistenza di SLR multipolari apre nuove prospettive per la manipolazione delle interazioni luce-materia". + Esplora ulteriormente
