親愛(ài)滴小伙伴們~大家好哇~,！這篇文章本該在昨天就跟大家say hello的,，但是由于赤兔君的失誤操作，昨天早上推送文章時(shí)迷迷糊糊誤打誤撞重復(fù)發(fā)了前天的文章……赤兔君在這里誠(chéng)摯的跟大家說(shuō)聲抱歉,，給大家造成的不便與損失還請(qǐng)各位體諒,，赤兔君以后會(huì)更加認(rèn)真，下不為例哦~~~

來(lái)自莫斯科物理技術(shù)研究所（MIPT）與俄羅斯圣彼得堡大學(xué)信息技術(shù),、力學(xué)與光學(xué)學(xué)院（ITMO）的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)可用的高折射率材料和現(xiàn)有制造技術(shù)進(jìn)行了比較分析,，并對(duì)其作為光學(xué)納米諧振器的性能進(jìn)行了研究,。該系統(tǒng)性研究結(jié)果可對(duì)用于光納米器件的已知材料進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)鼓勵(lì)對(duì)具有優(yōu)異性能的新型材料的探索與研究,。

該研究團(tuán)隊(duì)對(duì)高折射率材料進(jìn)行了系統(tǒng)分析,，包括半導(dǎo)體和極性晶體等，并根據(jù)球形納米粒子的線性特征確定了其在可見(jiàn)光和紅外光譜范圍的共振行為,。

圖為光學(xué)納米天線示意圖

該團(tuán)隊(duì)檢測(cè)了材料磁性三重共振的散射效率和Q因子,，同時(shí)還研究了與各種材料的行為相關(guān)的品質(zhì)因數(shù)。

該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),，晶體硅是實(shí)現(xiàn)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)工作的電介質(zhì)天線的最佳材料,，其中鍺在紅外光頻段的性能表現(xiàn)優(yōu)于其他材料。在中紅外光譜范圍,，鍺-碲化合物表現(xiàn)出了最佳性能,。

該小組還研究了所有介電納米結(jié)構(gòu)的制造方法。研究人員還發(fā)現(xiàn)針對(duì)某些材料尚未開(kāi)發(fā)可用于制造共振納米顆粒的技術(shù),，例如,，利用鍺鍺材料制造納米天線的方法尚未開(kāi)發(fā)。

圖a為等離子體基元中的光諧振示意圖,，b為納米顆粒中的光諧振示意圖

MIPT的研究員Denis Baranov表示：“毫無(wú)疑問(wèn),，硅是電介質(zhì)納米天線制造中應(yīng)用最廣泛的材料。它成本低廉,，且基于硅的制造技術(shù)是完備的,。此外，它與CMOS技術(shù)相兼容,，且滿足半導(dǎo)體工程的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，這一點(diǎn)也是非常重要的?！?br>

Baranov補(bǔ)充道：“但硅不是唯一的選擇,，在光學(xué)范圍內(nèi)其他具有更好折射率的材料也可能存在，一旦被開(kāi)發(fā),，那么這對(duì)電介質(zhì)納米光子學(xué)來(lái)說(shuō)將是個(gè)好消息,。”

圖為多種高折射率材料在品質(zhì)因數(shù)方面的比較

在研究的過(guò)程中,，研究人員認(rèn)為需要平衡高折射率和能量損失之間的關(guān)系,。半導(dǎo)體中的高折射率與電子的帶間躍遷有關(guān)，因此不可避免地需要吸收入射光攜帶的能量,，這種吸收將導(dǎo)致品質(zhì)因數(shù)的降低,。

ITMO的研究人員Dmitry Zuev表示：“該研究是十分有意義的，因?yàn)樗粌H提供了高折射率材料的最全面信息,，顯示了其中哪些最適合制造某光譜范圍內(nèi)的納米天線,，還提供了所涉及的制造過(guò)程的相關(guān)分析,。這使得研究人員可以根據(jù)特定情況選擇所需要的材料，以及配套的技術(shù),，這對(duì)于拓展開(kāi)發(fā)各種介電納米光子器件來(lái)說(shuō)是一種強(qiáng)有力的工具,。”

該研究成果可服務(wù)于納米光子學(xué)工程師方便其開(kāi)發(fā)基于高折射率介電材料的新型諧振納米天線,，同時(shí)還對(duì)尋求具有更高折射率的更好材料和新型低成本制造方法的前景進(jìn)行了展望,。