Abstracto

Mayor conversión de longitud de onda

Grigard R

Las metasuperficies son superficies artificiales planas bidimensionales (2D) con 'metaátomos' de longitud de onda inferior (es decir, nanoestructuras metálicas o dieléctricas). En comparación con sus equivalentes ópticos tradicionales, se destacan por su capacidad para lograr un control de la luz mejor y más eficiente. Las metasuperficies con frecuencia causan cambios abruptos y repentinos en las características electromagnéticas, en lugar de la acumulación gradual convencional que requiere distancias de propagación más largas. Como resultado de esta propiedad, se han desarrollado componentes ópticos planos como espejos, lentes, placas de onda, aisladores e incluso hologramas con espesores ultrapequeños. La mayoría de la investigación actual sobre metasuperficies se ha centrado en la personalización de efectos ópticos lineales para aplicaciones como el encubrimiento, la creación de imágenes con lentes y la holografía 3D. El uso de metasuperficies para fortalecer los efectos ópticos no lineales ha recibido recientemente mucha atención de la comunidad científica. La creación de nanodispositivos totalmente ópticos integrados con funciones únicas, como conversiones de frecuencia de banda ancha y conmutación óptica ultrarrápida, sería posible gracias a los eficaces procesos ópticos no lineales resultantes. La excitación plasmónica es uno de los enfoques más eficaces para extender las respuestas ópticas no lineales gracias a su fuerte mejora del campo electromagnético local inducido [1]. Como ejemplo, se ha demostrado el control de fase continuo en la polarizabilidad no lineal efectiva de las metasuperficies plasmónicas a través del acoplamiento de luz de espín-rotación. La fase de la polarización no lineal a menudo se ajusta continuamente cambiando espacialmente las orientaciones de los metaátomos durante los procesos de generación de segundo y tercer armónico, mientras que las metasuperficies no lineales también exhiben propiedades lineales homogéneas. Además, la conexión de los modos plasmónicos de matrices metálicas estampadas con la transición entre subbandas de un sustrato estratificado de múltiples pozos cuánticos dio como resultado una susceptibilidad no lineal de segundo orden ultraalta de hasta 104 pm V-1. Los materiales 2D como el grafeno y los dicalcogenuros de metales de transición (TMDC) se exploran ampliamente por sus propiedades ópticas no lineales únicas con el fin de construir metasuperficies plasmónicas no lineales ultraplanares. El grafeno tiene un coeficiente no lineal de quinto orden que es cinco veces mayor que el del oro, mientras que los materiales TMDC tienen una fuerte susceptibilidad magnética de segundo orden.