Ny SLR som stöds av MIM-array och dess Fano-formade dopp inom ett brett reflektionsspektrum. Kredit:SIAT
Plasmoniska nanostrukturer har använts i stor utsträckning för att förbättra ljus-materia-interaktioner på grund av den starka lokala fältförbättringen i djupa subvåglängdsvolymer.
Lokaliserade ytplasmonresonanser (LSPR) och förökande ytplasmonresonanser (SPR) lider båda av faktorer av låg kvalitet och begränsade fältförbättringar, resulterar i begränsad prestanda i applikationer. Genom att mönstra metallnanopartiklar i matriser, plasmoniska ytgitteresonanser (SLR) kan ha lägre strålningsförlust, faktorer av högre kvalitet, och större fältförbättringar över stora volymer.
En forskargrupp ledd av Dr. Li Guangyuan och Dr. Lu Yuanfu från Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) från Chinese Academy of Sciences rapporterade en ny typ av SLR baserad på metall-isolator-metall (MIM) -arrays. Pappret, med titeln "Smala plasmoniska ytgitteresonanser med preferens framför asymmetrisk dielektrisk miljö, "publicerades den 2 september Optik Express och markerades som ett redaktörsval.
Konventionella SLR stöds huvudsakligen av periodiska metallnanopartiklar och kräver en symmetrisk dielektrisk miljö, det är, superstratet och substratet bör ha samma brytningsindex. Om den dielektriska miljön blir mindre symmetrisk, SLR -prestanda försämras dramatiskt. Detta hindrar starkt de praktiska tillämpningarna av SLR, särskilt i optofluidiska sensorer, där det är svårt att matcha substratets brytningsindex med vatten eller andra vätskor.
I en mindre symmetrisk dielektrisk miljö (det vill säga för mindre nsup), den konventionella SLR har en lägre kvalitetsfaktor men den nya SLR har en högre kvalitetsfaktor. Kredit:SIAT
I det här arbetet, forskarna föreslog en ny SLR som stöds av en periodisk MIM -array och med en högre kvalitetsfaktor i en mindre symmetrisk dielektrisk miljö. De visade att när den dielektriska miljön var lika asymmetrisk som luft/glasmiljön, den föreslagna SLR hade en hög kvalitetsfaktor på 62 vid normal incidens och 147 under sned förekomst i den synliga regimen, eller flera gånger de högsta kvalitetsfaktorerna för konventionella SLR under samma förhållanden.
De illustrerade också att en opto-mikrofluidavkänningsplattform baserad på den föreslagna SLR vid normal incidens (utan optimering) hade en känslighet på 316 nm/RIU och en merit (FOM) på 25. Denna FOM är mycket större än konventionell LSPR, SPR- eller SLR -sensorer.
Forskarna tror att SLR de har föreslagit, med högre kvalitetsfaktorer i en mindre symmetrisk miljö, är tilltalande för olika applikationer, inklusive nanolasers, olinjär optik, ultrakänslig avkänning, och modulatorer.
