电驱动可编程相变超构开关实现 80% 效率
光学
2022-04-27 v2 应用物理
摘要
尽管主动超构光学近期取得进展，兼具宽动态范围与高速可重构的方案仍难以实现。相变材料（PCMs）因巨大的折射率对比以及快速且稳定的相变特性，为超表面光学元件提供了引人注目的平台。在此，我们通过利用相变硫系合金 GeSbTe（GST）的独特性质，实验演示了一种原位电驱动可重编程超表面，以在近红外光谱范围实现快速、非易失、可逆、多级且显著的光学调制。通过多物理场分析协同优化，我们集成了一个高效的异质结电阻微加热器，其间接加热并转变嵌入式 GST 薄膜，且即使在多次可逆相变后也不损害超表面的光学性能。我们展示了一种混合等离激元-PCM 超构开关，其反射率电调制达创纪录的十一倍以上（绝对反射率对比达 80%）、前所未有的准连续光谱调谐超过 250 nm，以及潜在可达数 kHz 的开关速度。我们的工作向着开发完全可集成的动态超表面及其在波束赋形应用中的潜力迈出了重要一步。
引用
@article{arxiv.2104.10381,
title = {Electrically driven programmable phase-change meta-switch reaching 80% efficiency},
author = {Sajjad Abdollahramezani and Omid Hemmatyar and Mohammad Taghinejad and Hossein Taghinejad and Alex Krasnok and Ali A. Eftekhar and Christian Teichrib and Sanchit Deshmukh and Mostafa El-Sayed and Eric Pop and Matthias Wuttig and Andrea Alu and Wenshan Cai and Ali Adibi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10381},
year = {2022}
}