7 сентября 2021 года Обзор Алекса Смита

Новое исследование, проведенное профессором Андреем В. Лавриненко и доктором Павлом Н. Мелентьевым из DTU Fotonik – кафедра фотоники, Технический университет Дании, Люнгби, Дания, и группы наноплазмоники и нанофотоники, Институт спектроскопии РАН, Москва, Россия, обсуждает управление фотолюминесценцией гиперболическими метаматериалами и метаповерхностями.

Исследование было опубликовано в журнале Opto-Electronic Advances .

Фотолюминесценция – это излучение света такими материалами, как флуоресценция, и играет жизненно важную роль в широком спектре приложений, начиная от биомедицинского зондирования и визуализации до оптоэлектроники. Таким образом, улучшение и контроль фотолюминесценции имеют огромное влияние как на фундаментальные научные исследования, так и на вышеупомянутые приложения.

Исследователи сосредоточились на определенном виде наноструктуры, гиперболических метаматериалах и метаповерхностях (HMM) среди различных нанофотонных схем и наноструктур для улучшения фотолюминесценции. Известно, что ГММ представляют собой высокоанизотропные метаматериалы, способные создавать интенсивные локализованные электрические поля, приводящие к улучшенным взаимодействиям света и вещества и управлению направленностью излучения.

Основными строительными блоками ТММ являются металлические и диэлектрические слои и / или канавки и структуры металлических нанопроволок, которые могут быть образованы из прозрачных проводящих оксидов, благородных металлов и тугоплавких металлов в качестве плазмонных элементов.

Фактор, который считается очень важным, заключается в том, что из-за своей структуры ГММ не являются резонансными конструкциями, предлагающими улучшение фотолюминесценции в широком диапазоне длин волн. Гиперболические метаповерхности – это двумерные варианты HMM.

В этом исследовании исследователи обсудили существующие достижения в области контроля фотолюминесценции с использованием нескольких видов ГММ и метаповерхностей. В оптической области потери неизбежны, поэтому также были рассмотрены активные ГММ с усиливающей средой для компенсации потерь на поглощение в структурах

.

Эти ГММ способствуют фотолюминесценции, получаемой от квантовых точек, центров вакансий азота в алмазах, молекул красителей, перовскитов и дихалькогенидов переходных металлов для оптических длин волн от УФ до ближнего инфракрасного (λ = 290–1000 нм).

Можно разработать ГММ для регулирования фотолюминесценции в отношении направленности излучения, усиления и статистики (классический свет, однофотонное излучение, генерация) в любом предпочтительном диапазоне длин волн в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн.

Это может быть достигнуто путем смешивания структурных параметров и составляющих материалов. Системы на основе HMM могут выступать в качестве надежной платформы для различных приложений, начиная от источников света и заканчивая биоизображением и зондированием.

Ссылка на журнал:

Беляев, Л.Ю., и др. . (2021) Контроль фотолюминесценции гиперболическими метаматериалами и метаповерхностями: обзор. Оптоэлектронные достижения . doi.org/10.29026/oea.2021.210031.

Источник: https://compuscript.com/[19459007provided