Experimental demonstration of a broadband all-dielectric metamaterial perfect reflector

超材料 材料科学 电介质 光电子学 介电常数 光学 等离子体子 反射系数 谐振器 光子超材料 制作 物理 反射器(摄影) 医学 光源 替代医学 病理
作者
Parikshit Moitra,Brian Slovick,Zhi Yu,Srini Krishnamurthy,Jason Valentine
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:104 (17) 被引量:226
标识
DOI:10.1063/1.4873521
摘要

All-dielectric metamaterials utilizing Mie resonances in high-permittivity dielectric resonators offer a low-loss alternative to plasmonic metamaterials. Here we present the demonstration of a single-negative all-dielectric metamaterial, comprised of a single layer of cylindrical silicon resonators on a silicon-on-insulator substrate, that possesses peak reflectance over 99% and an average reflectance over 98% across a 200 nm wide bandwidth in the short-wavelength infrared region. The study is also extended to disordered metamaterials, demonstrating a correlation between the degree of disorder and the reduction in reflectance. It is shown that near-unity reflection is preserved as long as resonator interaction is avoided. Realization of near-unity reflection from disordered metamaterials opens the door to large-area implementations using low-cost self-assembly based fabrication techniques.
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