Low-Contrast BIC Metasurfaces with Quality Factors Exceeding 100,000

波长 辐射传输 折射率 光学 电介质 质量(理念) 物理 光电子学 散射 材料科学 量子力学
作者
Keisuke Watanabe,Tadaaki Nagao,Masanobu Iwanaga
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c05880
摘要

Dielectric metasurfaces operating at quasi-bound states in the continuum (qBICs) can achieve exceptionally high radiative quality (Q) factors by introducing small asymmetries into their unit cells. However, fabrication imperfections often impose major limitations on the experimentally observed Q factors. In this study, we experimentally demonstrate BIC metasurfaces with a Q factor of 101,000 under normal excitation of light in the telecom wavelength range achieved by employing low-contrast silicon pairs. Our findings show that such free-space accessible ultrahigh-Q factors can be attained by leveraging both the high radiative Q factors of higher-order qBIC modes and reduced scattering losses in shallow-etched designs. Additionally, we demonstrate stable sub-picometer-level wavelength fluctuations in water, with a limit of detection of 10-5 for environmental refractive index changes. The proposed approach can be extended to BIC metasurfaces with many other configurations and operating wavelengths for ultrahigh-Q applications in both fundamental physics and advanced 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
sisii完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2718725836发布了新的文献求助10
1秒前
深情安青应助任性的一斩采纳,获得10
2秒前
动听小小完成签到,获得积分10
2秒前
小鲤鱼完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
beikou发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
爆米花应助菠萝贝采纳,获得10
2秒前
3秒前
千千完成签到,获得积分10
3秒前
小二郎应助bb采纳,获得10
4秒前
伶俐皮卡丘完成签到,获得积分10
4秒前
子寒发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
沉默的宛筠完成签到,获得积分10
5秒前
A徽完成签到,获得积分10
5秒前
甜甜千兰完成签到,获得积分10
5秒前
Starry发布了新的文献求助10
5秒前
凶狠的谷蓝完成签到,获得积分10
5秒前
LIU完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Renesmee发布了新的文献求助10
6秒前
Hancock完成签到 ,获得积分10
7秒前
AbA完成签到,获得积分10
7秒前
梅红完成签到,获得积分10
7秒前
正直从阳完成签到,获得积分10
8秒前
gao发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
缥缈梦柏完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
马不停蹄完成签到,获得积分10
9秒前
AHR发布了新的文献求助10
9秒前
柠檬味的水完成签到,获得积分10
9秒前
天道酬勤完成签到,获得积分10
10秒前
爱吃鸡蛋的元德完成签到,获得积分10
10秒前
小幸运完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3968771
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513729
关于积分的说明 11169450
捐赠科研通 3249084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794592
邀请新用户注册赠送积分活动 875258
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804740