Ultra-narrowband dielectric metasurfaces for surface-enhanced infrared absorption

窄带 红外线的 电介质 材料科学 吸收(声学) 光电子学 红外光谱学 光学 化学 物理 复合材料 有机化学
作者
Haining Chong,Wenkang Zhang,Yuanhao Mu,Hui Ye,Yangjian Cai
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:126 (9) 被引量:7
标识
DOI:10.1063/5.0255749
摘要

Quasi-bound states in the continuum (QBICs) in the mid-infrared region have been widely explored to enhance light–matter interactions for biochemical sensing. However, their steep dispersion bands often limit Q-factor stability under focused light. Here, we design and experimentally demonstrate a super QBIC within a flatband by introducing lateral geometric perturbations in a square lattice of etched holes in high-index Ge films, enabling strong coupling between energy bands. The super QBIC achieves a theoretical Q-factor two orders of magnitude higher than conventional QBICs, with nearly zero group velocity, and supports ultra-narrowband resonances with slow light effect. Experimentally, we report a robust Q-factor of ∼270 at a tilted angle, a full width at half maximum of ∼22 nm, and a field enhancement of ∼23 in accessible optical cavities. Vibrational strong coupling is achieved between the super QBIC mode and the C=O vibrational mode of polymethylmethacrylate molecules, with Rabi mode splitting and a Rabi energy of 24.2 cm−1 at zero detuning. Differential transmission spectra reveal a fivefold enhancement in molecular absorption due to strong field localization. These results demonstrate the potential of flatband metasurfaces for advancing surface-enhanced infrared absorption at the micrometer scale.
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
时势造英雄完成签到 ,获得积分10
刚刚
SY15732023811完成签到 ,获得积分10
1秒前
研友_VZG7GZ应助echo采纳,获得10
13秒前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
14秒前
FYX完成签到 ,获得积分10
15秒前
不必要再讨论适合与否完成签到,获得积分0
18秒前
绚烂无比的猫完成签到 ,获得积分10
22秒前
kyt_vip完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
zhangnan完成签到 ,获得积分10
30秒前
超超完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
35秒前
zys发布了新的文献求助10
37秒前
唐唐完成签到,获得积分0
40秒前
echo发布了新的文献求助10
40秒前
XX完成签到 ,获得积分10
41秒前
44秒前
zys完成签到,获得积分20
49秒前
manjusaka发布了新的文献求助10
49秒前
清水完成签到 ,获得积分10
50秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
yoooooooo完成签到,获得积分10
51秒前
俏皮冰露完成签到,获得积分10
52秒前
53秒前
墨林云海完成签到,获得积分10
55秒前
yyf完成签到 ,获得积分10
56秒前
Chris完成签到 ,获得积分10
59秒前
59秒前
吵吵robot完成签到,获得积分20
1分钟前
小石头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
世间安得双全法完成签到,获得积分0
1分钟前
sdf完成签到 ,获得积分10
1分钟前
橙神完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
大个应助高级丹药师采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
舟舟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tangtang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
A Primer on Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) Fourth Edition 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
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 7586274
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9164575
关于积分的说明 19612384
捐赠科研通 7166909
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266638
关于科研通互助平台的介绍 2431657
邀请新用户注册赠送积分活动 2258420