Toroidal dipole-induced quasi-BICs in an all-dielectric metasurface for high-performance refractive index sensing

多极展开 光学 环面 折射率 材料科学 偶极子 Q系数 非线性光学 诺共振 极化(电化学) 功勋 激发 光电子学 非线性系统 光子学 共振(粒子物理) 电子束光刻 职位(财务) 纳米光子学 耦合模理论 半径 超材料 光子 灵敏度(控制系统) 不对称 对称(几何) 严格耦合波分析 物理 二次谐波产生 空间频率 变换光学 表征(材料科学) 低语长廊波浪 硅光子学
作者
Yan Zhang,Shizhi Zhang,Haotian Wu,Jing Chen
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:50 (21): 6706-6706 被引量:3
标识
DOI:10.1364/ol.565916
摘要

Quasi-bound states in the continuum (quasi-BICs) in all-dielectric metasurfaces provide a promising route to realizing ultra-high Q resonances. However, the excitation and tunability of toroidal dipole (TD)-induced quasi-BICs remain challenging. In this Letter, we propose an all-dielectric metasurface composed of silicon disk tetramers to excite TD-induced quasi-BICs. By introducing radius differences among the silicon disk tetramers, the in-plane C 2 symmetry breaking excites sharp quasi-BIC resonances, with the Q factor reaching as high as 34020. Through analysis on far-field multipole decomposition and near-field distributions, we demonstrate that TD along the z -axis dominate the quasi-BIC and explain the evolution from BIC to quasi-BIC. We demonstrate that the resonance position and strength of the quasi-BIC can be independently tailored through geometric asymmetry and incident polarization, offering a versatile strategy for mode control in all-dielectric metasurfaces. Furthermore, the proposed metasurface exhibits remarkable refractive index sensitivity of 477 nm/RIU and a high figure of merit (FOM) of 9540. The proposed metasurface not only presents an innovative strategy for tunable high-performance biosensing but also provides innovative approaches to nonlinear optics, photodetection, and integrated photonic devices.
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
笑点低的小懒虫完成签到,获得积分10
刚刚
Nole应助KYT采纳,获得200
刚刚
字字发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
莘晟发布了新的文献求助10
1秒前
Hello应助桃花源的瓶起子采纳,获得10
1秒前
2秒前
杀出个黎明举报求助违规成功
2秒前
Criminology34举报求助违规成功
2秒前
行走的荷尔蒙举报求助违规成功
2秒前
2秒前
小马甲应助万能的悲剧采纳,获得10
2秒前
Owen应助ncvrt采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
省委一把手完成签到,获得积分10
4秒前
霖槿完成签到,获得积分10
4秒前
SunJay完成签到,获得积分10
4秒前
hhh发布了新的文献求助10
4秒前
赘婿应助晴天有雨采纳,获得10
4秒前
doudou完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
万能图书馆应助linman采纳,获得10
5秒前
Kao应助小谢不谢采纳,获得10
5秒前
上下文完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
wys3712发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
杨咩咩发布了新的文献求助10
10秒前
姬昌完成签到,获得积分20
10秒前
可盐够发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7248548
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8871390
关于积分的说明 18718058
捐赠科研通 6927750
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198424
关于科研通互助平台的介绍 2373952
邀请新用户注册赠送积分活动 2173173