(a) Schema av de tvådimensionella periodiska kiselskivorna under sned infallsvinkel med TM- eller TE-polarisation. Skivorna har diameter 𝑑d, höjd ℎh och gitterperioder ΛΛ i 𝑥x och 𝑦y riktningar. (b) Simulerade reflektans- och transmittansspektra för kiselskivans array under sned incidens av 𝜃=15 ∘ med TM-polarisering. Den vertikala streckade linjen indikerar (−1,0) RA-våglängden. (c)–(f) Närfältsfördelningar av elektriska fält |𝐸 2 (färg för intensitet och pilar för riktningar) och (g)–(j) Poynting-vektorkartor vid de fyra resonansvåglängder som anges i (b):𝜆=1130λ=1130 nm, 1184.41184.4 nm, 1312.21312.136.2 n. 2 nm från vänster till höger. I (c)–(j) är kiselskivan skisserad av rektangeln. Kredit:Optics Express (2022). DOI:10.1364/OE.471356
Dielektriska nanostrukturer med högt index som stöder elektriska och magnetiska resonanser har dykt upp som nya byggstenar inom nanofotonik för nya funktioner.
Genom att regelbundet arrangera dessa nanostrukturer kan den koherenta interferensen mellan de lokaliserade Mie-resonanserna hos enstaka nanostrukturer och det diffrakterade ljuset i planet resultera i de så kallade Mie-ytgitterresonanserna (SLR).
Forskare från Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) vid den kinesiska vetenskapsakademin undersökte de periodiska nanodiskarna av kisel under sned infallsvinkel med tvärgående magnetisk polarisation, och upptäckte Mie elektrisk dipol ytgitterresonans (ED-SLR) utanför planet. första gången.
Studien publicerades i Optics Express den 7 september.
Teamet upptäckte att Mie ED-SLR utanför planet kunde exciteras tillsammans med den elektriska dipolen i planet SLR (ED-SLR), magnetisk dipol SLR (MD-SLR) och magnetisk quadrupole SLR (MQ-SLR) i periodiska kiselnanodiskar under sned incidens. De fann att Mie ED-SLR utanför planet kunde ha fyra gånger större kvalitetsfaktorer än den i planet under samma tillstånd.
Lis team märkte att, till skillnad från den plasmoniska ED-SLR utanför planet, som är ett subradiant eller mörkt läge, kan Mie ED-SLR utanför planet behandlas som ett ljust läge och har distinkt närfältsoptik fördelningar och spridningsförhållande.
"Detta beror på att dipolfältet för Mie ED-SLR induceras av förskjutningsströmmar, och de plasmoniska ED-SLR:erna induceras av fria elektrongaser", säger Dr Li Guangyuan, motsvarande författare till studien.
Forskarna fann också att Mie ED-SLR utanför planet kan definiera ett symmetriskyddat bundet tillstånd i kontinuumet vid normal incidens. Detta beror på att Mie ED-SLR utanför planet inte tillåts sända vid normal infallsvinkel. För små infallsvinklar kan kvalitetsfaktorn till och med nå så högt som 10 4 .
"Detta arbete ger ett nytt tillvägagångssätt för att uppnå ultrahöga kvalitetsfaktorer för Mie SLRs i dielektriska metasytor," sade Dr. Li. + Utforska vidare
