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(Noticias de Nanowerk) Las nanoestructuras dieléctricas de alto índice de refracción que soportan resonancias eléctricas y magnéticas han surgido como nuevos componentes básicos en nanofotónica para funcionalidades novedosas.
Mediante la disposición periódica de estas nanoestructuras, la interferencia coherente entre las resonancias de Mie localizadas de las nanoestructuras individuales y la luz difractada en el plano puede dar lugar a las denominadas resonancias de red de superficie de Mie (SLR).
Investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China estudiaron los nanodiscos de silicio periódicos bajo incidencia oblicua con polarización magnética transversal y detectaron resonancia eléctrica de red de superficie de dipolo de Mie fuera del plano (ED-SLR) por primera vez. tiempo.
El estudio fue publicado en Óptica Express («High-Q Out-of-Plane Mie Electric Dipole Surface Resonances Resonances in Silicon Metasurfaces»).
El equipo descubrió el Mie ED-SLR fuera del plano junto con el dipolo eléctrico SLR (ED-SLR) en el plano, el dipolo magnético SLR (MD-SLR) y el cuadrupolo magnético SLR (MQ-SLR). podría ser excitado bajo incidencia oblicua. Descubrieron que la Mie ED-SLR fuera del plano podría tener factores de calidad cuatro veces mayores que la cámara en el plano en las mismas condiciones.
El equipo de LI descubrió que la Mie ED-SLR fuera del plano puede tratarse como un modo brillante, en contraste con la ED-SLR plasmónica fuera del plano, que es un modo subradiante u oscuro y tiene un campo cercano pronunciado. distribuciones ópticas y relaciones de dispersión.
«Esto se debe a que el campo dipolar de las ED-SLR de Mie es inducido por corrientes de desplazamiento y las ED-SLR plasmónicas son inducidas por gases de electrones libres», dijo el Dr. LI Guangyuan, autor correspondiente del estudio.
Los investigadores también descubrieron que la Mie ED-SLR fuera del plano puede definir un estado límite protegido por simetría en el continuo con una incidencia normal. Esto se debe a que la Mie ED-SLR fuera del plano no puede emitir con una incidencia normal. En pequeños ángulos de incidencia, el factor de calidad puede llegar incluso a 104.
«Este trabajo ofrece un nuevo enfoque para lograr factores de calidad ultra alta de las SLR de Mie en metasuperficies dieléctricas», dijo el Dr. L.I. «Además, la coexistencia de SLR multipolares abre nuevas posibilidades para manipular las interacciones luz-materia».
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