Fig. 1. Esquema de una antena óptica reconfigurable que soporta la condición de anapolo sin radiación oculta en una resonancia magnética a la misma frecuencia. El haz RP (a) o AP (b) estrechamente enfocado se utiliza para realizar de forma selectiva los escenarios de dispersión resonante y sin dispersión de la antena óptica.
Una nueva publicación de Opto-Electronic Advances considera nano antenas de silicio reconfigurables controladas por campo de luz vectorial.
De acuerdo con la teoría de Mie, las partículas dieléctricas de alto índice se pueden inducir con resonancia multipolar eléctrica y magnética intensa en el rango visible. La interferencia entre el multipolo eléctrico y magnético en las partículas traerá muchas propiedades ópticas novedosas, como la mejora del campo electromagnético, el cambio de dirección de dispersión, etc. En consecuencia, dado que el silicio es el material más comúnmente utilizado para dispositivos semiconductores con alto índice de refracción, el uso de estructuras de micro-nano silicio como nanoantenas ópticas totalmente dieléctricas proporciona una plataforma de alta calidad para la modulación del campo óptico y la interacción entre la luz y la materia. en la nanoescala.
Las nanoestructuras ópticas totalmente dieléctricas excitadas por un campo óptico específico exhibirán un nuevo modo electromagnético, el modo anapolo. Este modo inducido por la interferencia destructiva entre el dipolo eléctrico y el dipolar toroidal puede generar un modo sin radiación en el que la dispersión de campo lejano desaparece por completo.
La dispersión óptica de una nanopartícula bajo la excitación de una onda plana suele estar determinada por su momento multipolar electromagnético predominante. Tal momento multipolar predominante puede incluso decidir la naturaleza eléctrica o magnética de la dispersión en la fotónica totalmente dieléctrica. En general, se percibe que es necesaria una manipulación sofisticada de los momentos multipolares electromagnéticos de todos los órdenes para realizar la superposición de las fuerzas de los momentos desaparecidos en la misma longitud de onda para lograr la condición de anapolo.
Fig. 2. Resultados de la descomposición multipolar electromagnética cartesiana para la potencia de dispersión de un nanodisco de Si bajo la excitación de un haz RP fuertemente enfocado (a) y un haz AP fuertemente enfocado (b), respectivamente. Y las imágenes experimentales bajo la condición de anapolo excitada por un RP enfocado (c) y la condición de resonancia MQ excitada por un AP enfocado (d). Crédito:Compuscript Ltd
En marcado contraste, el grupo de investigación del profesor Li Xiangping descubrió que la adaptación sofisticada de los momentos multipolares electromagnéticos en nanopartículas es innecesaria para la excitación de la condición de anapolo. Este artículo informa la demostración teórica y experimental de un anapolo óptico sin radiación oculto en un estado resonante de una nanopartícula de Si que utiliza un haz polarizado radialmente muy enfocado. Además, los resultados demuestran la posibilidad de realizar una dispersión óptica reconfigurable de alto contraste, que oscila entre la condición de anapolo sin radiación y la resonancia magnética multipolar al cambiar los haces de polarización estructurada a un haz polarizado azimutal.
El mecanismo demostrado se asemeja a una forma nueva e incomparable de adaptar las propiedades ópticas de las metaestructuras, lo que podría iniciar un subcampo de metaópticas reconfigurables donde la funcionalidad sintonizable de las metaestructuras está habilitada por la combinación única de luz estructurada y resonancias estructuradas de Mie. . Los autores anticipan que este descubrimiento podría allanar el camino para la manipulación avanzada de señales ópticas en nanofotónica. Investigadores desarrollan nanoantena cuboide de silicio
