金属-介质核壳纳米球作为光学三维各向同性负折射率超材料的构建单元
光学
2020-03-06 v2 其他凝聚态物理
摘要
表现出天然介质无法实现的电磁特性的材料，即所谓的超材料，近来一直是且仍然是光学与材料物理及工程领域最活跃的研究方向之一。在这些特性中，最具吸引力之一的是折射率为-1的介质所预测的亚衍射分辨能力。本文提出一种在光学波段具有强电响应和磁响应的全三维各向同性超材料，其基于球形金属-介质核壳纳米球。磁响应源于高折射率介质壳的最低阶磁偶极共振，并可调谐至与金属核的等离激元共振（负责电响应）重合。由于响应并非源自结构间的耦合，因此无需施加特定的周期性排列。此外，由于构成单元的几何形状，该超材料本质上是各向同性的且与偏振无关。它可利用当前制造技术，以银（核）和硅或锗（壳）等材料实现。针对这些具体的现实设计，该超材料在1.2–1.55微米波段内呈现负折射率。
引用
@article{arxiv.1106.2045,
title = {Metallo-dielectric core-shell nanospheres as building blocks for optical 3D isotropic negative-index metamaterials},
author = {R. Paniagua-Domínguez and F. López-Tejeira and R. Marqués and J. A. Sánchez-Gil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.2045},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 7 figures