Novedosa SLR compatible con la matriz MIM y su inmersión en forma de Fano dentro de un amplio espectro de reflexión. Crédito:SIAT
Las nanoestructuras plasmónicas se han utilizado ampliamente para mejorar las interacciones luz-materia debido a la fuerte mejora del campo local en los volúmenes de sublongitud de onda profunda.
Las resonancias de plasmón de superficie localizada (LSPR) y las resonancias de plasmón de superficie de propagación (SPR) sufren factores de baja calidad y mejoras de campo limitadas, resultando en un rendimiento restringido en las aplicaciones. Al modelar nanopartículas metálicas en matrices, Las resonancias de celosía de superficie plasmónica (SLR) pueden tener una menor pérdida de radiación, factores de mayor calidad, y mejoras de campo más grandes en grandes volúmenes.
Un grupo de investigación dirigido por el Dr. Li Guangyuan y el Dr. Lu Yuanfu de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China informó sobre un nuevo tipo de SLR basado en matrices de metal-aislante-metal (MIM). El papel, titulado "Resonancias de celosía de superficie plasmónica estrecha con preferencia al entorno dieléctrico asimétrico, "se publicó el 2 de septiembre en Óptica Express y se destacó como una selección del editor.
Las cámaras SLR convencionales están respaldadas principalmente por nanopartículas metálicas periódicas y requieren un entorno dieléctrico simétrico. es decir, el superestrato y el sustrato deben tener el mismo índice de refracción. Si el entorno dieléctrico se vuelve menos simétrico, El rendimiento de las SLR se deteriora drásticamente. Esto dificulta enormemente las aplicaciones prácticas de las SLR, especialmente en sensores optofluídicos, donde es difícil igualar el índice de refracción del sustrato con agua u otros fluidos.
En un entorno dieléctrico menos simétrico (es decir, para nsup más pequeños), la SLR convencional tiene un factor de calidad más bajo, pero la SLR novedosa tiene un factor de calidad más alto. Crédito:SIAT
En este trabajo, los investigadores propusieron una nueva SLR soportada por una matriz MIM periódica y con un factor de calidad superior en un entorno dieléctrico menos simétrico. Demostraron que cuando el ambiente dieléctrico era tan asimétrico como el ambiente de aire / vidrio, la SLR propuesta tenía un factor de alta calidad de 62 bajo incidencia normal y 147 bajo incidencia oblicua en el régimen visible, o varias veces los factores de calidad más altos de las SLR convencionales en las mismas condiciones.
También ilustraron que una plataforma de detección de opto-microfluidos basada en el SLR propuesto bajo incidencia normal (sin optimización) tenía una sensibilidad de 316 nm / RIU y una cifra de mérito (FOM) de 25. Este FOM es mucho más grande que el convencional LSPR, Sensores SPR o SLR.
Los investigadores creen que la SLR que han propuesto, con factores de mayor calidad en un entorno menos simétrico, es atractivo para diversas aplicaciones, incluyendo nanoláseres, óptica no lineal, detección ultrasensible, y moduladores.
