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用于活性光子学的新型相变材料
相变材料或 PCM 是一种非常了不起的化合物，其独特的可切换特性推动了电子和光子学领域新兴应用的蓬勃发展。尽管如此，如果我们不考虑它们在光盘中的应用，PCM 在数据记录之外的光子学领域的巨大应用潜力在过去十年才开始显现。虽然几十年前光学或电子数据存储的材料要求被简洁地概括为五个关键要素“可写性、档案存储、可擦除性、可读性和可循环性”，但这些要求对于目前正在探索的各种光子应用来说并不是普遍适用的。同样不足为奇的是，现有的 PCM 已经经过了严格的数据存储审查，但它们不一定是光学和光子学中不同用例的最佳组合物。因此，随着相变光子学的不断扩展，具有针对特定应用量身定制的属性的 PCM 需求旺盛。在这里，我们讨论了专门针对光子应用的 PCM 选择和设计策略，以及我们最近基于针对光子学的新 PCM 开发有源集成光子器件和超表面光学器件的工作。
doi：10.29026/oes.2024.230035高分辨率直接激光写作的H-Line超临界金属
超临界透镜（SCL）可以打破远场中的衍射极限，并已证明用于高分辨率扫描共共共聚焦成像。在紫罗兰或紫外线（UV）波长时，其在较尖锐的焦点和类似针状的长焦点深度方面应允许高分辨率光刻，但是，从未实验证明这一点。作为概念证明，在本文中，在405 nm（h-line）波长下运行的波长较小，其全尺寸最大的最大最大量度比传统的壁球镜头比传统的侧脚镜头更长，而焦点的深度则更长，同时将受控的侧面裂片保持直接签名（DLW）的直接写作（DLW）光刻。氮化铝（ALN）具有高折射率和紫外线范围内低损失的铝（ALN）用于制造金属人的基于纳米乳鼠的跨质体结构。使用具有子划分限制的焦点功能的SCL制造具有改进音高分辨率的光栅阵列。DLW短波长的SCL的基于ALN的元表面可以进一步扩展到紫外线或深紫外线光刻，并且可能引起研究和行业应用的极大兴趣。
证明。 Assouard
出版物在同行评审期刊P147中的国际出版物。M. P. Abrahams，M。Oudich，Y。Revalor，N。Vukadinovic和M. B. Assouar。 “用于宽带声吸收的混合超薄跨表面”。 应用物理信124，151702（2024）。 P146。 T. Guo，M。B. Assouar，B。Vincent＆A。Merkel«边缘状态在非Hermitian复合声音Su Schrieffer Heeger链中»应用物理学杂志135，043102（2024）P145。 W. ding，T。Chen，D。Yu，C。Chen，R。Zhang，J。Zhu，M。B. Assouar“低频频段的手性语音晶体中的同骨性”国际机械科学杂志261，108678（2024）。 P144。 L. Cao，S。Wan，Y。Zeng，Y。Y. X. Fan，Y。Zhu，N。Li，C。Weng＆M。B. Assouar“用于加密信息传输的声学元数据”的物理评论应用于20，044048（2023）P142。 M. Jiang，Y-F。 Wang，M。B. Assouar＆Y-S。 Wang“基于界面阻抗理论的弹性剪切 - 摩托波波的无散射调制”物理评论应用于20，054020（2023）P141。 W. ding，T。Chen，C。Chen，D。Chronopoulos，M。B. Assouar，Y。Wen，J。Zhu“用类似于Thomson散射的手性声音晶体开放的带盖的描述”新的Physics Physics 25，103001（2023）P140。 X-R。李，J-J。 冯，b-c。 ping，y。 太阳，D-J。 Wu＆M。B. Assouar“具有可调型孔隙轨道角动量光谱的周期性声音涡流”的物理评论应用于20，034008（2023）P139。M. P. Abrahams，M。Oudich，Y。Revalor，N。Vukadinovic和M. B. Assouar。“用于宽带声吸收的混合超薄跨表面”。应用物理信124，151702（2024）。P146。T. Guo，M。B. Assouar，B。Vincent＆A。Merkel«边缘状态在非Hermitian复合声音Su Schrieffer Heeger链中»应用物理学杂志135，043102（2024）P145。W. ding，T。Chen，D。Yu，C。Chen，R。Zhang，J。Zhu，M。B. Assouar“低频频段的手性语音晶体中的同骨性”国际机械科学杂志261，108678（2024）。P144。L. Cao，S。Wan，Y。Zeng，Y。Y.X.Fan，Y。Zhu，N。Li，C。Weng＆M。B. Assouar“用于加密信息传输的声学元数据”的物理评论应用于20，044048（2023）P142。M. Jiang，Y-F。 Wang，M。B. Assouar＆Y-S。 Wang“基于界面阻抗理论的弹性剪切 - 摩托波波的无散射调制”物理评论应用于20，054020（2023）P141。 W. ding，T。Chen，C。Chen，D。Chronopoulos，M。B. Assouar，Y。Wen，J。Zhu“用类似于Thomson散射的手性声音晶体开放的带盖的描述”新的Physics Physics 25，103001（2023）P140。 X-R。李，J-J。 冯，b-c。 ping，y。 太阳，D-J。 Wu＆M。B. Assouar“具有可调型孔隙轨道角动量光谱的周期性声音涡流”的物理评论应用于20，034008（2023）P139。M. Jiang，Y-F。 Wang，M。B. Assouar＆Y-S。 Wang“基于界面阻抗理论的弹性剪切 - 摩托波波的无散射调制”物理评论应用于20，054020（2023）P141。W. ding，T。Chen，C。Chen，D。Chronopoulos，M。B. Assouar，Y。Wen，J。Zhu“用类似于Thomson散射的手性声音晶体开放的带盖的描述”新的Physics Physics 25，103001（2023）P140。X-R。李，J-J。冯，b-c。 ping，y。太阳，D-J。Wu＆M。B. Assouar“具有可调型孔隙轨道角动量光谱的周期性声音涡流”的物理评论应用于20，034008（2023）P139。Y. z-l。 Xu，D-F。王，y-f。史，Z-H。 Qian，M。B. Assouar，K-C。 Chuang“利用Aperiodic弹性跨表面的任意波前调制”国际机械科学杂志255，108460（2023）P137。 X. fan，Y。Zhu，Z。Su，X。Huang，Y。Kang，H。Zhang，W。Kan＆M。B. Assouar«横向粒子«横向粒子捕获使用有限的贝塞尔束，基于声学上的底膜”Y.z-l。 Xu，D-F。王，y-f。史，Z-H。 Qian，M。B. Assouar，K-C。 Chuang“利用Aperiodic弹性跨表面的任意波前调制”国际机械科学杂志255，108460（2023）P137。X.fan，Y。Zhu，Z。Su，X。Huang，Y。Kang，H。Zhang，W。Kan＆M。B. Assouar«横向粒子«横向粒子捕获使用有限的贝塞尔束，基于声学上的底膜”
室温激子 - 二极管在硅偏移中从连续体中出现的硅元素
在支持所谓的表面晶格共振（SLR）的光学元面积中。5，10后者提供了在大面积上易于制造的优势，并且可能在集成光子学中使用。与原子的气体（BEC的原始平台）相反，11个激子北极星的寿命很短。这些短寿命限制了基态的EP密度的堆积，从而导致凝结阈值增加。因此，EP凝结需要强大的激光系统来产生足够高的激子并达到阈值，这使得Polariton激光不适合大多数应用。在本文中，我们通过显着降低由硅（SI）跨表面形成的全电腔中的损耗来证明较低的阈值EP构度，从而增加了EP寿命。最近的努力成功地通过取代支持MIE-SLR的低损坏介电元表面的等离子介电元表面来减少凝结阈值。12由于SLR的高Q因子（400 - 700），部分原因是材料损失的减少，凝结阈值显着降低。在这里，我们通过
碳化硅超表面中强耦合声子极化子的光谱和干涉和频成像
声子极化子能够实现红外光的波导和定位，具有极强的限制性和低损耗。通常使用互补技术（例如近场光学显微镜和远场反射光谱）来探测此类极化子的空间传播和光谱共振。这里，介绍了红外-可见和频光谱显微镜作为声子极化子光谱成像的工具。该技术同时提供亚波长空间分辨率和高分辨率光谱共振信息。这是通过使用可调红外激光共振激发极化子和对上转换光进行宽场显微镜检测来实现的。该技术用于对 SiC 微柱超表面中局部和传播表面声子极化子的杂交和强耦合进行成像。光谱显微镜允许通过角度相关共振成像同时测量动量空间中的极化子色散，并通过极化子干涉测量法在实空间中测量极化子色散。值得注意的是，可以直接成像强耦合如何影响极化子的空间定位，而这是传统光谱技术无法实现的。在强耦合阻止极化子传播到超表面的激发频率下观察到边缘态的形成。该技术适用于具有破坏反演对称性的广泛极化子材料，可用作快速、非微扰工具来成像极化子杂化和传播。
石墨烯超薄鼓高效蜂窝吸声体
原子级厚度的石墨烯片本质上具有无与伦比的面内刚度，但在机械驱动下会表现出较大的面外变形，[1,2] 从而表现出丰富迷人的振动特性，可在纳米机械装置中实现重要的新兴应用，例如超灵敏质量传感器[3–5]、宽带扬声器[6]和振荡器[7]。超薄石墨烯片有望成为制造效率极高的良好吸声器的理想候选材料。原则上，石墨烯的强谐振效应可以有效地耗散声音振动并减缓其传播，特别是对于低频声音。为了实现高吸声效果，膜的受迫谐振已用于超薄超表面谐振器[8–10]、装饰膜谐振器[11,12]、超材料[13,14]和微穿孔板。 [15–18] 该机制正在取代传统材料孔隙中摩擦阻尼和波速的线性响应，[11] 克服受限的低频声衰减。 对于厚度限制，具有非线性阻尼行为的石墨烯薄片 [19] 可以合理利用，实现吸声的新突破，以满足人类听力健康、芯片和建筑设计中越来越高的声学防护要求。 [20]
自主空气吸引的隐形斗篷，随机进化学习
摘要。无形的杂物长期以来一直吸引着流行的想象力，尤其是在保护现代高端工具免受潜在威胁的方面。几十年前，超材料和转型光学的出现引起了人们对隐形斗篷的极大兴趣，这些斗篷主要在地面和波导方式中证明。然而，尚未实现全向飞行斗篷，这主要是由于与跨表面分散的动态合成相关的挑战。我们展示了一个自主的空气吸引力的隐形斗篷，其中包含一套感知，决策和执行模块，能够在万花筒背景和中和外部刺激中保持隐形性。物理突破在于在可调式延误的时空调制中，以雕刻空间和频域中的散射场。为了智能地控制时空偏移，我们引入了随机进化学习，该学习通过最大概率推断自动与最佳解决方案一致。在一个完全自动驾驶的实验中，我们在无人机上实施了这一概念，并在三个规范的景观（海洋，陆地和空气）中展示了自适应的隐形性，相似性速度高达95％。我们的工作将隐形斗篷的家族扩展到了飞行方式，并激发了对物质发现和稳态元驱动器的其他研究。
使用光电显微镜
纳米级的光 - 物质相互作用的精确控制位于纳米光子学的核心。但是，由于相应的电磁近场通常限制在传统光学显微镜分辨率以下的体积之内，因此在此长度尺度上进行的实验检查是具有挑战性的。在半导体纳米型电磁场中进一步限制在各个亚波长谐振器的范围内，从而限制了这些结构中关键光 - 物质相互作用的访问。在这项工作中，我们证明了光电子发射显微镜（PEEM）可用于分辨近场光谱的极化以及受损坏对称性硅元素支撑的电磁共振的成像。我们发现，通过原位钾表面层启用的光发射结果与可见和近红外波长之间的全波模拟和远场反射测量一致。此外，我们发现了跨场阵列边缘附近的集体共振的偏振相关演变，利用了PEEM的远场激发和全场成像。在这里，我们推断出八个谐振器或更多之间的耦合建立了此元图的集体激发。总而言之，我们证明了高光谱的高光谱成像和PEEM的远场照明可以利用半导体纳米光子结构中的集体，非本地，光学共振的计量学。
以金属纳米结构为重点的强太赫兹场在监测隐藏的原子间气体与物质相互作用方面的进展
随着纳米技术的进步，创新的光子设计与功能材料相结合，提供了一种获取、共享和有效响应信息的独特方式。研究发现，在太赫兹 (THz) 超表面芯片上简单沉积 30 纳米厚的钯纳米薄膜，该芯片具有 14 纳米宽的非对称材料和几何结构的有效纳米间隙，可以跟踪原子间和界面气体-物质相互作用，包括气体吸附、氢化（或脱氢）、金属相变和独特的水形成反应。通过模拟和实验测量进行的组合分析证明了独特的纳米结构，从而以实时、高度可重复和可靠的方式导致显著的光物质相互作用和相应的 THz 吸收。还使用模拟正常温度和压力的系统控制三元气体混合装置彻底检查了受氢气暴露影响的金属的复杂晶格动力学和固有特性。此外，利用新的自由度来分析各种物理现象，从而引入了能够追踪导致水增长的未知水形成反应隐藏阶段的分析方法。单次曝光波谱强调了所提出的 THz 纳米级探针的稳健性，弥合了基础实验室研究与工业之间的差距。
带混响的深度亚波长定位......
在不进行侵入性近场操作的情况下从远场获取场景的亚波长信息是波工程学中的一个基本挑战。然而，众所周知，波在复杂介质中的停留时间决定了波对扰动的敏感度。现代编码孔径成像仪利用复杂介质提供的自由度 (dof) 作为天然多路复用器，但并未认识到并利用将感兴趣的物体放置在复杂介质外部或内部之间的根本区别。在这里，我们表明，只需用混响被动混沌腔将亚波长物体封闭在其远场中，就可以将定位亚波长物体的精度提高几个数量级。我们认为深度学习是一种合适的抗噪工具，可以提取编码在多路复用测量中的亚波长定位信息，实现远超训练数据中可用的分辨率。我们在微波领域展示了我们的发现：利用简单可编程超表面的配置自由度，我们使用仅强度的单频单像素测量，在混沌腔内沿弯曲轨迹定位亚波长物体，分辨率为 λ = 76。我们的研究结果可能在光声成像以及基于回响弹性波、声音或微波的人机交互方面具有重要应用。