(a) (b) Esquemas de nanodiscos de silicio periódicos bajo iluminación oblicua de onda plana polarizada s o p. ED-SLRorMD-SLR surge del acoplamiento difractivo (indicado por las franjas luminosas) de Mie EDR o MDR localizado en nanodiscos individuales, como se indica mediante flechas de dos puntas azules o rojas. La superposición espectral de ED-SLR y MD-SLR provoca el efecto Kerker de red resonante. (e) polarización sy (d)(f) polarización p. Los círculos rojos indican la aparición del efecto Kerker de celosía resonante. Crédito:Nano Investigación . DOI:10.1007/s12274-022-4988-9
Mediante el uso de nanoestructuras totalmente dieléctricas, la luz se puede dispersar en una dirección bien definida, que son los llamados efectos Kerker generalizados. Estos efectos, sin embargo, normalmente son independientes de la polarización o se dan solo para una polarización particular.
Un grupo de investigación dirigido por el Dr. Li Guangyuan del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT), Academia de Ciencias de China (CAS), propuso y demostró experimentalmente los efectos de Kerker de celosía dual controlados por polarización en nanorods de silicio periódicos.
Estos resultados permiten el ajuste activo de los efectos de Kerker al variar la polarización o el ángulo incidente, y se pueden usar en varias aplicaciones, incluida la manipulación de la dirección, la polarización y la fase de la luz dispersada, que son esenciales en los chips nanofotónicos.
Este estudio fue publicado en Nano Research .
En los efectos de Kerker de celosía dual, los ángulos incidentes (reflexión cero y transmisión unitaria), que se denominan ángulos de Kerker de celosía, pueden ser iguales o diferentes para las polarizaciones s y p, dependiendo de la elección del diámetro y altura de los nanodiscos de silicio. Estos ángulos de Kerker de celosía se pueden ajustar aún más dentro de rangos amplios variando los períodos de celosía en ambas direcciones.
Otros efectos de Kerker generalizados informados en la literatura funcionan principalmente bajo incidencia normal y se realizan variando los parámetros geométricos. Esto requiere una elección estricta de los parámetros y una fabricación muy cuidadosa. "Al introducir el efecto de celosía, el llamado efecto de celosía Kerker se puede realizar variando el ángulo de incidencia. Este mérito permite el ajuste activo del efecto Kerker en una muestra fabricada y, por lo tanto, facilita significativamente el diseño y la fabricación", dijo. Dra. Li.
Un fenómeno inesperado es que los multipolos de alto orden, como los cuadrupolos eléctricos y magnéticos, también están involucrados y se vuelven importantes cuando los nanodiscos de silicio periódicos se iluminan oblicuamente con luz polarizada p. Esto da como resultado diferentes relaciones de dispersión entre la resonancia de la red de la superficie del dipolo eléctrico (ED-SLR) bajo polarización p y la resonancia de la red de la superficie del dipolo magnético (MD-SLR) bajo la polarización s, lo que lleva a diferentes ángulos de Kerker de la red para el s- y p-polarizaciones. El material de cambio de fase permite el ajuste activo del efecto Kerker de celosía
