( a ) Esquemas de los discos de silicio periódicos bidimensionales bajo incidencia oblicua con polarización TM o TE. Los discos tienen un diámetro 𝑑d, una altura ℎh y períodos de red ΛΛ en las direcciones 𝑥x y 𝑦y. (b) Espectros de reflectancia y transmitancia simulados de la matriz de discos de silicio bajo una incidencia oblicua de 𝜃=15 ∘ con polarización TM. La línea discontinua vertical indica la longitud de onda (−1,0) RA. (c)–(f) Distribuciones de campo eléctrico de campo cercano |𝐸 2 (color para la intensidad y flechas para las direcciones) y (g)–(j) mapas vectoriales de Poynting en las cuatro longitudes de onda de resonancia indicadas en (b):𝜆=1130λ=1130 nm, 1184,41184,4 nm, 1312,21312,2 nm y 1336,21336. 2 nm de izquierda a derecha. En (c)–(j) el disco de silicio está delimitado por el rectángulo. Crédito:Optics Express (2022). DOI:10.1364/OE.471356
Las nanoestructuras dieléctricas de alto índice que soportan resonancias eléctricas y magnéticas han surgido como nuevos bloques de construcción en nanofotónica para funcionalidades novedosas.
Mediante la disposición periódica de estas nanoestructuras, la interferencia coherente entre las resonancias de Mie localizadas de nanoestructuras individuales y la luz difractada en el plano puede dar como resultado las llamadas resonancias de red de superficie de Mie (SLR).
Investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China investigaron los nanodiscos de silicio periódicos bajo incidencia oblicua con polarización magnética transversal y descubrieron la resonancia de red de superficie de dipolo eléctrico Mie fuera del plano (ED-SLR) para el primera vez.
El estudio fue publicado en Optics Express el 7 de septiembre.
El equipo descubrió que el Mie ED-SLR fuera del plano podría excitarse junto con el dipolo eléctrico SLR (ED-SLR) en el plano, el dipolo magnético SLR (MD-SLR) y el cuadrupolo magnético SLR (MQ-SLR) en nanodiscos de silicio periódicos bajo incidencia oblicua. Descubrieron que la Mie ED-SLR fuera del plano podría tener factores de calidad cuatro veces mayores que la del plano en las mismas condiciones.
El equipo de Li notó que, a diferencia de la ED-SLR plasmónica fuera del plano, que es un modo subradiante u oscuro, la Mie ED-SLR fuera del plano puede tratarse como un modo brillante y tiene una óptica de campo cercano distinta. Distribuciones y relación de dispersión.
"Esto se debe a que el campo dipolar de Mie ED-SLR 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. Para ángulos de incidencia pequeños, el factor de calidad puede llegar incluso a 10 4 .
"Este trabajo proporciona un nuevo enfoque para lograr factores de calidad ultra alta de Mie SLR en metasuperficies dieléctricas", dijo el Dr. Li. "Además, la coexistencia de SLR multipolares abre nuevas perspectivas para manipular las interacciones luz-materia". Efectos Kerker de celosía dual:control de la dispersión de la luz con polarización incidente y ángulo
