|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Нелинейная оптика полностью диэлектрических метаматериаловНИР
- Руководитель НИР: Щербаков М.Р.
- Участники НИР: Вабищевич П.П., Долгова Т.В., Зубюк В.В., Любин Е.В., Мелик-Гайказян Е.В., Соболева И.В., Хан Э.Р., Шорохов А.С.
- Подразделение: Физический факультет
- Срок исполнения: 1 июля 2014 г. - 31 декабря 2016 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14-12-01144
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Физика конденсированных сред
-
Рубрики ГРНТИ:
- 29.31.21 Оптика твердых тел
- 29.31.27 Взаимодействие оптического излучения с веществом
- 29.33.25 Нелинейные оптические свойства сред
- 29.33.27 Многоволновые взаимодействия
- 29.33.29 Преобразование частот методами нелинейной оптики
- 29.33.49 Лазерная спектроскопия
-
Ключевые слова:
метаматериалы
-
Описание:
Проект направлен на изготовление и систематическое изучение нелинейно-оптических свойств нового класса оптических метаматериалов — полностью диэлектрических метаматериалов на основе диэлектрических наночастиц с высоким показателем преломления. В настоящее время существуют и хорошо изучены нелинейно-оптические свойства традиционных метаматериалов, получающихся из объемных или тонкопленочных металлических сред путем придания им определенной формы на пространственных масштабах десятков и сотен нанометров. Вследствие локализации электромагнитного поля вблизи поверхности метаматериалов и возбуждения в них поверхностных электромагнитных волн, наблюдается значительное усиление нелинейно-оптических эффектов, таких как генерация оптических гармоник, самовоздействие и других. Однако, ввиду значительных оптических потерь в металлических частях подобных метаматериалов и их нагрева лазерным излучением, их эффективное использование в новых нелинейно-оптических устройствах не представляется целесообразным. С другой стороны, известны и сравнительно недавно стали изучаться в линейно-оптическом режиме полностью диэлектрические метаматериалы на основе наночастиц, изготовленных из материалов с высоким показателем преломления. Управление оптическими свойствами таких наночастиц, в частности, обеспечение перестройки эффективных значений диэлектрической проницаемости и магнитной восприимчивости, достигается за счет использования резонансов Ми различных мультипольных порядков, включая электрические дипольные и магнитные дипольные резонансы. Подобные наночастицы, ввиду пренебрежимо малого поглощения, с одной стороны, и возможности обеспечения эффективной локализации электромагнитного поля, с другой, являются перспективным объектом для формирования нового класса нелинейно-оптических материалов, и представляют основной класс метаматериалов, которым посвящен данный проект.
- Добавил в систему: Щербаков Максим Радикович
Источник финансирования НИР
| грант РНФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 июля 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Нелинейная оптика полностью диэлектрических метаматериалов |
| Результаты этапа: В рамках полного выполнения плана работ на 2014 год и частичного выполнения плана работ на 2015 год были спроектированы и изготовлены образцы кремниевых и металл-диэлектрических метаматериалов, обладающих резонансами типа Ми и плазмонными резонансами различной мультипольности. Показано, что в ближнем ИК-диапазоне у всех образцов имеются электродипольные и магнитодипольные резонансы, характеризующиеся усиленными локальными электромагнитными полями, заключенными внутри или в субволновой окрестности метаматериалов. Показано усиление эффективности генерации третьей оптической гармоники в метаматериалах из кремниевых нанодисков и их олигомеров по сравнению с объемным кремнием. Данные, полученные за первый год выполнения проекта, опубликованы в журнале Nano Letters (импакт-фактор 12.940) и могут найти применения в новейших устройствах кремниевой фотоники и оптических телекоммуникационных технологий. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Сверхбыстрая динамика отклика полностью диэлектрических метаматериалов |
| Результаты этапа: | ||
| 3 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Нелинейная оптика полностью диэлектрических метаматериалов |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".