光子元面积,包括称为元原子的一系列纳米结构,提供了一种在特定波长下操纵光的新型方法。通过在基材上进行工程学的几何形状和功能排列,跨度可以用高精度操纵光波[1]。这种精确的控制使Metasurfaces非常适合各种应用,包括折射率感应。在各种领域(例如环境监测,食品安全检查,生物医学诊断,化学工业等)中,折射率感测至关重要[2]。由于低损失,低成本,较低的线宽度,高Q因子,介电元时间偏向于感测的突出[3]。在这里,我们在这项工作中提出了一个基于介电元面的折射率传感器。通过数值模拟研究了传感器的性能。获得的传输光谱在1μm至1.7μm的波长范围内描绘了双共振。这种双重共振的存在在传感器技术方面具有显着优势,因为它为监视变化提供了多种选择。此外,这种双重响应也增强了传感器的稳定性。通过研究了元原子中的圆柱插槽,并研究了其灵敏度的提高,从而进一步修改了传感器设计。
非线性介电元面积提供了一种有希望的方法来控制和操纵纳米级的频率转换过程,从而促进了基础研究的进步以及在光子学,启动和感应中的新实践应用的发展。在这里,我们采用了由中心的非定形硅制成的对称性交叉的元面积,以共同增强二阶和三阶非线性光学响应。在连续和引导模式的共振中利用光学准结合状态的丰富物理学,我们通过严格的数值计算全面研究表面和批量效应对第二谐波产生(SHG)的相对贡献,以及对来自meta-atoms的第三谐波发电(THG)的大量贡献。接下来,我们在实验上实现了具有高质量因素的光学共振,这极大地增强了轻度相互作用,导致SHG增强功能约为550倍,THG增加了近5000倍。观察到理论预测与实验测量之间的良好一致性。为了对所研究的非线性光学过程的物理学进行更深入的见解,我们进一步研究了非线性发射与跨表面的结构不对称之间的关系,并揭示了由线性敏锐的共振产生的产生的谐波信号非常依赖于元元素的非元元素。我们的工作提出了一项富有成果的策略,以增强谐波产生并有效地控制全dielectric Metasurfaces的不同顺序谐波,从而能够发展有效的有效的主动光子Nan-osevices。
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。
在快速发展的Terahertz(THZ)技术领域中,全型元信息(ADMS)已成为一种显着的驱动力,可能会改变各种行业和科学训练。这篇评论对与THZ ADMS相关的基本原理,材料,制造技术和最新设计方法进行了全面和深入的研究,包括人工智能在其发展中的新兴作用。各种应用都深入到这些元信息的范围内,例如高分辨率成像,高级传感和可调设备的开发,展示了THZ范围内ADM的多功能性和承诺。此外,讨论了跨学科合作的重要性,并在推动基于ADM的THZ设备的边界时的尖端技术集成。随着该领域的不断增长和创新,预计全端元元面积的应用和含义预计将变得越来越多样化,为各个部门的变革突破铺平了道路。
以动量守恒为起点,推导出一个多相机械能量平衡方程,该方程考虑了移动控制体积内存在的多个材料相和界面。该平衡应用于固定在三相接触线上的控制体积,该接触线在粗糙且化学均匀且惰性的固体表面上连续前进。使用控制体积内材料行为的半定量模型,进行数量级分析以忽略不重要的项,根据三相接触线周围发生的界面动力学知识,生成一个预测接触角滞后的方程。结果表明,三相接触线“粘滑”运动期间发生的粘性能量耗散是粗糙表面接触角滞后的原因,可以通过中间平衡界面状态的变化来计算。该平衡适用于 Wenzel、Cassie–Baxter 和 Fakir(超疏水)润湿状态,表明对于 Fakir 情况,在界面前进和后退过程中都会发生显著的耗散,并将这些耗散与“粘滑”事件周围发生的界面面积变化联系起来。
metasurfaces由于使用定期布置的纳米结构,可以随意调节电磁波,因此为下一代光学设备打开了通往下一代光学设备的门。然而,元曲面通常具有固定几何形状的纳米结构的静态响应,这通过替换常规的光学组件来实施向技术的过渡带来挑战。为了解决此问题,液晶(LCS)已被积极地用于使用可调节的双折射物实时设计可调的跨面。在这里,我们回顾了有关LC可调式元面的最新研究,这些研究被归类为波前调整和光谱调整。与对可调式跨面的众多评论相比,该评论深入探讨了LC集成的元整日的最新发展。在这篇综述结束时,我们简要介绍了有关LC驱动的元信息的最新研究趋势,并提出了改善LCS的进一步说明。我们希望这篇评论能够加快新型和创新的LC设备的开发。
金属纳米颗粒可以在金属的电子与令人兴奋的电磁波相相振荡时支持共振。目前在许多不同的研究领域中研究了这些局部的表面等离子体共振(LSPR),以改善许多物理现象,例如太阳能电池板的光子至电子转换效率以及电子到光子转换效率在光发射二极管中(LED)。通过正确选择纳米颗粒的金属材料,可以调整它们具有高度效果的光谱范围。的确,金纳米颗粒在可见光谱范围的红色部分中引起共鸣,其中铝纳米颗粒在蓝色的元素中引起共鸣。不幸的是,与其他共振现象相比,LSPR的质量因素非常差,这主要是因为它们在金属材料中受到了很大的影响。但是,当将金属纳米颗粒作为阵列组织时,可以观察到衍射现象,这使得可以将所有纳米颗粒搭配在一起并减少其LSPR的阻尼。当LSPR耦合到平面内(放牧)衍射顺序[1]时,将发生这种称为表面晶格共振(SLR)的集体共振。对于许多应用,例如LED或生物医学成像中的发射增强,这种尖锐的共振非常有趣。但是,如果元表面基于一种金属材料,则其光学响应的光谱范围受到限制。
图1:捕获NeoSurface属性以识别接口站点和绑定伙伴。A.计算配体 - 蛋白质络合物的几何特征,包括分子表面表示(MSM),水疗评分,质子供体/受体和泊松玻璃托型静电仪。表面特征在描述符(也称为“指纹”)中进行了矢量,并被Masif-Neosurf用于界面倾向预测或蛋白质伴侣搜索。然后使用含配体的指纹来在补丁数据库中找到互补的指纹。B.在已知三元复合物和200个诱饵的基准数据集上使用MASIF-NEOSURF进行排名预测。在相应的小分子配体的存在(橙色)和不存在(蓝色)的情况下,进行了补充伴侣搜索。c-d。与一组随机的贴片对准(灰色)
摘要 光学超表面是平面纳米结构器件,具有工业吸引力,部分原因是它们利用高通量微电子制造技术来实现。因此,开发能够平衡高效波前响应实现和器件可制造性的设计范例至关重要。我们引入了一种基于梯度的自由曲面超表面设计框架,其中纳米级元素明确限制为基本形状、几乎均匀的特征尺寸和极低的纵横比。尽管超表面几何特征看似均匀,但这些器件能够利用非局部近场光耦合实现超越传统设计方法的高效和极端波前散射。利用这种方法,我们设计了简单的高数值孔径器件,例如能够实现衍射极限聚焦的光束偏转器和大面积超透镜。我们预计这些概念可以促进超表面的设计和集成到单片光学系统中。
摘要:元时间最近在光学研究中占据着突出性,提供了独特的功能,可用于成像,束形成,全息,偏光法等,同时保持设备尺寸较小。尽管已经在文献中对大量基本的跨表面设计进行了彻底的研究,但随着跨面相关论文的数量仍在快速增长,因为跨表面研究现在正在扩展到相邻的领域,包括计算成像,增强现实,增强和虚拟的现实,自动化,自动化,自动化,量子,量子,数量,量子,量和替代量。同时,元信息在更紧凑的光学系统中执行光学功能的能力引发了各种行业的强大而不断增长的兴趣,这些行业从低成本以低成本的光电系统中的微型化,功能高的光学组件的可用性中受益匪浅。这为Metasurfaces领域创造了一个真正独特的机会,从而使科学和工业产生影响。该路线图的目的是标志着元图研究的“黄金时代”,并定义了未来的方向,以鼓励科学家和工程师推动跨境领域的研究和发展,以实现科学卓越和广泛的工业采用。关键字:元图,金属,平面光学,逆和拓扑设计,计算成像,可调式跨面,新概念,新兴材料平台,大规模纳米构造,Metasurface应用