Overcoming High-Quality Limitations in Plasmonic Metasurfaces for Ultrasensitive Terahertz Applications

太赫兹辐射 等离子体子 材料科学 纳米技术 质量(理念) 光电子学 物理 量子力学
作者
Ziheng Ren,Yuze Hu,Weibao He,Shun Wan,Siyang Hu,Zhongyi Yu,Xiang’ai Cheng,Zhongjie Xu,Tian Jiang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (32): 21211-21220 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c04565
摘要

In photonics, achieving high-quality (Q) resonance is crucial for high-sensitivity devices used in applications, such as switching, sensing, and lasing. However, high-Q resonances are highly susceptible to internal losses of plasmonic devices, impeding their integration into broader systems across terahertz and visible light bands. Here, we overcome this challenge by proposing a low-Q plasmonic metasurface for ultrasensitive terahertz (THz) switching and sensing. Theoretically, we reveal an approach to constructing a low-Q resonator possessing high sensitivity to nonradiative losses. Leveraging this mechanism, we design a highly sensitive plasmonic metasurface induced by strong coupling between a quasi-bound state in the continuum and a dipole mode. By hybridizing with the germanium layer, the metadevice exhibits an ultralow pump threshold of 192 μJ/cm2 and an ultrafast switching cycle time of 7 ps. Furthermore, it also shows a high sensitivity of 224 GHz/RIU in refractive index sensing. The proposed paradigm of constructing low-Q and high-sensitivity photonic devices can be applied to biosensing, wide-band filters, and sensitive modulators.
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
单纯凝雁完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
蟑螂你好完成签到,获得积分10
2秒前
一棵树莓完成签到,获得积分20
2秒前
1335804518完成签到 ,获得积分10
2秒前
xx完成签到,获得积分10
2秒前
wjj119完成签到,获得积分10
2秒前
能能鹤完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
于洋完成签到,获得积分0
4秒前
雪白的依玉完成签到 ,获得积分10
4秒前
顾矜应助didi采纳,获得10
4秒前
耳机单蹦发布了新的文献求助10
4秒前
冷傲的夏真完成签到,获得积分10
4秒前
李爱国应助Ace采纳,获得10
5秒前
尊敬凡旋完成签到,获得积分10
6秒前
个性慕青发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
饱满一手完成签到 ,获得积分10
6秒前
MG_XSJ完成签到,获得积分10
7秒前
加湿器发布了新的文献求助10
7秒前
音玥完成签到,获得积分10
7秒前
毛毛哦啊完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
jodie0105完成签到,获得积分10
7秒前
猪haha完成签到,获得积分10
8秒前
super发布了新的文献求助10
8秒前
搜集达人应助naraku采纳,获得10
8秒前
9秒前
卞卞发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
一棵树莓发布了新的文献求助10
10秒前
wddx发布了新的文献求助10
11秒前
璟晔完成签到,获得积分10
11秒前
开放的正豪完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
(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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
SIEMENS EDA Calibre SVRF (Standard Verification Rule Format) Manual 2021 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 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 7088705
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8746254
关于积分的说明 18498905
捐赠科研通 6637205
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3135234
关于科研通互助平台的介绍 2240980
邀请新用户注册赠送积分活动 2109902