High Transmission Efficiency Hybrid Metal-Dielectric Metasurfaces for Mid-Infrared Spectroscopy

等离子体子 材料科学 硅 光谱学 光电子学 光学 反射(计算机编程) 波长 制作 传输(电信) 严格耦合波分析 谱线 滤波器(信号处理) 吸收(声学) 光学滤波器 表面等离子体子 自由光谱范围 吸收光谱法 混合动力系统 光谱特征 格子(音乐) 电子能量损失谱 光子学 谐振器 Q系数
作者
Amr Soliman,Calum Williams,Timothy D. Wilkinson
出处
期刊:Nanomaterials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:15 (18): 1456-1456 被引量:2
标识
DOI:10.3390/nano15181456
摘要

Mid-infrared (MIR) spectroscopy enables non-invasive identification of chemical species by probing absorption spectra associated with molecular vibrational modes, where spectral filters play a central role. Conventional plasmonic metasurfaces have been explored for MIR filtering in reflection and transmission modes but typically suffer from broad spectral profiles and low efficiencies. All-dielectric metasurfaces, although characterized by low intrinsic losses, are largely limited to reflection mode operation. To overcome these limitations, we propose a hybrid metal-dielectric metasurface that combines the advantages of both platforms while simplifying fabrication compared to conventional Fabry-Pérot filters. The proposed filter consists of silicon (Si) crosses atop gold (Au) square patches and demonstrates a transmission efficiency of 87% at the operating wavelength of 4.28 µm, with a full width half maximum (FWHM) as narrow as 43 nm and a quality factor of approximately 99.5 at λ = 4.28 μm. Numerical simulations attribute this performance to hybridization of Mie lattice resonances in both the gold patches and silicon crosses. By providing narrowband, high-transmission filtering in the MIR, the hybrid metasurface offers a compact and versatile platform for selective gas detection and imaging. This work establishes hybrid metal-dielectric metasurfaces as a promising direction for next-generation MIR spectroscopy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Komorebi完成签到 ,获得积分10
刚刚
Shi___yi发布了新的文献求助10
刚刚
程佳运发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
妮妮发布了新的文献求助10
3秒前
赘婿的应助被Shi___yi采纳,获得10
4秒前
噜噜噜完成签到,获得积分10
4秒前
大个的应助被邹广浩采纳,获得10
4秒前
我是老大的应助被wudiwuisca采纳,获得10
5秒前
ste发布了新的文献求助10
6秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
Yu完成签到,获得积分20
7秒前
CipherSage的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
今后的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
无极微光的应助被科研通管家采纳,获得20
7秒前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
大个的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
打打的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
酷波er的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
情怀的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
Li发布了新的文献求助10
8秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
XX的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
zzc的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
今后的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
小杜瘦得快的应助被houfei采纳,获得10
11秒前
一定毕业的我完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
柯南完成签到,获得积分10
13秒前
hudie9206发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
Encyclopedia of Geology 2nd Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7805138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9338754
关于积分的说明 20492889
捐赠科研通 7397160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3327679
关于科研通互助平台的介绍 2474554
邀请新用户注册赠送积分活动 2345780