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
dbfybc发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
陶醉发箍完成签到 ,获得积分10
刚刚
赵先生完成签到,获得积分10
刚刚
yunyun完成签到,获得积分10
刚刚
runrun发布了新的文献求助10
刚刚
runrun发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
酷波er应助希音采纳,获得10
1秒前
1秒前
古德猫腻完成签到,获得积分10
1秒前
runrun发布了新的文献求助10
1秒前
runrun发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Jsl完成签到,获得积分10
2秒前
runrun发布了新的文献求助10
2秒前
runrun发布了新的文献求助10
2秒前
aoao发布了新的文献求助10
2秒前
爆米花应助威武的晓丝采纳,获得10
3秒前
yunyun发布了新的文献求助10
3秒前
初九和猫发布了新的文献求助20
3秒前
ahui完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
WIK完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4应助ccmow采纳,获得30
5秒前
精明书包完成签到 ,获得积分20
6秒前
ppboyindream发布了新的文献求助10
6秒前
腹黑同学发布了新的文献求助10
6秒前
情怀应助dkz采纳,获得10
6秒前
7秒前
咚咚锵发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
田様应助研友_5Zl9D8采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
molihuakai应助何甜采纳,获得10
10秒前
11秒前
长情天川发布了新的文献求助20
12秒前
yunyun发布了新的文献求助10
12秒前
12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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7327530
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8942312
关于积分的说明 18965811
捐赠科研通 6983527
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216154
关于科研通互助平台的介绍 2382968
邀请新用户注册赠送积分活动 2195499