Kerker-effekter med to gitter:styrer lysspredning med indfaldende polarisering og vinkel

Ved at bruge hel-dielektriske nanostrukturer kan lyset spredes i en veldefineret retning, som er de såkaldte generaliserede Kerker-effekter. Disse effekter er imidlertid sædvanligvis polarisationsuafhængige eller realiseres kun for en bestemt polarisering.

En forskergruppe ledet af Dr. Li Guangyuan fra Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT), det kinesiske videnskabsakademi (CAS), foreslog og demonstrerede eksperimentelt polarisationskontrollerede dual-gitter Kerker-effekter i periodiske silicium nanorods.

Disse resultater muliggør aktiv tuning af Kerker-effekterne ved at variere den indfaldende polarisering eller vinkel og kan bruges i forskellige applikationer, herunder manipulation af retningen, polariseringen og fasen af ​​det spredte lys, som er essentielle i nanofotoniske chips.

Denne undersøgelse blev offentliggjort i Nano Research .

I dobbeltgitter-Kerker-effekterne kan indfaldsvinklerne (nulrefleksion og enhedstransmission), som omtales som gitter-Kerker-vinklerne, være ens eller forskellige for s- og p-polarisationerne, afhængigt af valget af silicium nanodiskes diameter og højde. Disse gitter-Kerker-vinkler kan indstilles yderligere inden for store områder ved at variere gitterperioderne i begge retninger.

Andre generaliserede Kerker-effekter rapporteret i litteraturen virker hovedsageligt under normal forekomst og realiseres ved at variere geometriparametrene. Dette kræver stringent valg af parametre og meget omhyggelig fremstilling. "Ved at introducere gittereffekten kan den såkaldte gitter-Kerker-effekt realiseres ved at variere indfaldsvinklen. Denne fordel muliggør aktiv tuning af Kerker-effekten i en som-fabrikeret prøve og letter således design og fremstilling betydeligt," sagde Dr. Li.

Et uventet fænomen er, at højordens multipoler såsom elektriske og magnetiske quadrupoler også er involveret og bliver vigtige, når de periodiske siliciumnanodiske er skråt oplyst af p-polariseret lys. Dette resulterer i forskellige spredningsforhold mellem den elektriske dipoloverfladegitterresonans (ED-SLR) under p-polarisering og den magnetiske dipoloverfladegitterresonans (MD-SLR) under s-polarisering, hvilket fører til forskellige gitter-Kerker-vinkler for s- og p-polariseringer. + Udforsk yderligere

Faseændringsmateriale muliggør aktiv tuning af gitter-Kerker-effekten