(a)(b) Schema för periodiska nanoskivor av kisel under sned belysning av s- eller p-polariserad plan våg. ED-SLRorMD-SLR uppstår från diffraktiv koppling (indikerad av de lysande ränderna) av lokaliserad Mie EDR eller MDR i individuella nanodiskar, indikerade med blå eller röda dubbelhåriga pilar. Den spektrala överlappningen av ED-SLR och MD-SLR orsakar resonansgitter-Kerkereffekt.(c)–(f) Simulerade vinkelupplösta (c)(d) reflektans och (e)(f) transmittansspektra för (c) (e) s-polarisation och (d)(f) p-polarisation. Röda cirklar indikerar förekomsten av den resonansgitter-Kerker-effekten. Kredit:Nano Research . DOI:10.1007/s12274-022-4988-9
Genom att använda heldielektriska nanostrukturer kan ljus spridas i en väldefinierad riktning, vilket är de så kallade generaliserade Kerker-effekterna. Dessa effekter är emellertid vanligtvis polarisationsoberoende eller realiserade endast för en viss polarisation.
En forskargrupp ledd av Dr. Li Guangyuan från Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT), Chinese Academy of Sciences (CAS), föreslog och demonstrerade experimentellt polarisationskontrollerade Kerker-effekter med dubbla gitter i periodiska nanorods av kisel.
Dessa resultat möjliggör aktiv inställning av Kerker-effekterna genom att variera den infallande polarisationen eller vinkeln, och kan användas i olika tillämpningar inklusive manipulering av riktningen, polariseringen och fasen av det spridda ljuset, vilket är väsentligt i nanofotoniska chips.
Denna studie publicerades i Nano Research .
I Kerker-effekterna med dubbla gitter kan infallsvinklarna (nollreflektion och enhetlig transmission), som kallas Kerker-gittervinklarna, vara samma eller olika för s- och p-polarisationerna, beroende på valet av kiselnanoskivors diameter och höjd. Dessa gitter-Kerker-vinklar kan justeras ytterligare inom stora intervall genom att variera gitterperioderna i båda riktningarna.
Andra generaliserade Kerker-effekter som rapporterats i litteraturen fungerar huvudsakligen under normal incidens och realiseras genom att variera geometriparametrarna. Detta kräver strikta val av parametrar och mycket noggrann tillverkning. "Genom att introducera gallereffekten kan den så kallade gitter-Kerker-effekten realiseras genom att variera infallsvinkeln. Denna förtjänst möjliggör aktiv avstämning av Kerker-effekten i ett färdigt prov, och underlättar på så sätt avsevärt design och tillverkning", säger Dr Li.
Ett oväntat fenomen är att, högordningsmultipoler som elektriska och magnetiska kvadrupoler också är inblandade och blir viktiga när de periodiska kiselnanodiskarna är snett upplysta av p-polariserat ljus. Detta resulterar i olika spridningsförhållanden mellan den elektriska dipolens ytgitterresonans (ED-SLR) under p-polarisation och den magnetiska dipolens ytgitterresonans (MD-SLR) under s-polarisation, vilket leder till olika gitter-Kerker-vinklar för s- och p-polarisationer. + Utforska vidare
