Quasicrystalline Structures with Narrow-Band Frequency–Angular Selectivity

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Design methods in the reciprocal space allow one to obtain structures with desired properties. Quasicrystalline photonic structures, which ensure the selective scattering of an electromagnetic wave incident on the sample, have been designed. The maxima of the Fourier transform of the desired distribution of the permittivity in the reciprocal space are located along two arcs on the Ewald sphere, which corresponds to the scattering of the wave with the required wavelength and angle of incidence. The material distribution has been determined by the transition to the real space. A structure with a low dielectric contrast has been formed after the binarization of the refractive index. The theoretical analysis of the properties of the structure has confirmed the frequency–angular selectivity of scattering. The numerical calculations show the possibility of achieving the effective scattering and absorption of the electromagnetic energy up to 94% in a narrow frequency range and in a narrow interval of angles of incidence at a dielectric contrast of two materials of 1.07.

作者简介

V. Chistyakov

Faculty of Physics, ITMO University, 191101, St. Petersburg, Russia

Email: v.chistyakov@metalab.ifmo.ru

M. Sidorenko

Faculty of Physics, ITMO University, 191101, St. Petersburg, Russia

Email: v.chistyakov@metalab.ifmo.ru

A. Sayanskiy

Faculty of Physics, ITMO University, 191101, St. Petersburg, Russia

Email: v.chistyakov@metalab.ifmo.ru

M. Rybin

Faculty of Physics, ITMO University, 191101, St. Petersburg, Russia; Ioffe Institute, 194021, St. Petersburg, Russia

编辑信件的主要联系方式.
Email: v.chistyakov@metalab.ifmo.ru

参考

  1. E. Yablonovitch, Phys. Rev. Lett. 58, 2059 (1987).
  2. J. D. Joannopoulos, P. R. Villeneuve, and S. Fan, Nature 386, 143 (1997).
  3. J. D. Joannopoulos, S. G. Johnson, J. N. Winn, and R. D. Meade, Princet. Univ. Press. Princeton, NJ [ua] (2008).
  4. M. V. Rybin and M. F. Limonov, Phys.-Uspekhi 62, 823 (2019).
  5. P. Tonkaev and Y. Kivshar, JETP Lett. 112, 615 (2020).
  6. A. M. Chernyak, M. G. Barsukova, A. S. Shorokhov, A. I. Musorin, and A. A. Fedyanin, JETP Lett. 111, 46 (2020).
  7. S. Molesky, Z. Lin, A. Y. Piggott, W. Jin, J. Vuckovi'c, and A. W. Rodriguez, Nat. Photonics 12, 659 (2018).
  8. M. M. R. Elsawy, S. Lanteri, R. Duvigneau, J. A. Fan, and P. Genevet, Laser Photonics Rev. 14, 1900445 (2020).
  9. K. R. Safronov, V. O. Bessonov, and A. A. Fedyanin, JETP Lett. 114, 321 (2021).
  10. P. R. Wiecha, A. Arbouet, C. Girard, and O. L. Muskens, Photonics Nanostructures: Fundam. Appl. 9, B182 (2021).
  11. P. R. Wiecha, A. Y. Petrov, P. Genevet, and A. Bogdanov, Photonics Nanostructures: Fundam. Appl. 52, 101084 (2022).
  12. P. M. Piechulla, B. Fuhrmann, E. Slivina, C. Rockstuhl, R. B. Wehrspohn, and A. N. Sprafke, Adv. Opt. Mater. 9, 2170068 (2021).
  13. W. Man, M. Florescu, K. Matsuyama, P. Yadak, G. Nahal, S. Hashemizad, E. Williamson, P. Steinhardt, S. Torquato, and P. Chaikin, Opt. Express 21, 19972 (2013).
  14. A. D. Sinelnik, I. I. Shishkin, X. Yu, K. B. Samusev, P. A. Belov, M. F. Limonov, P. Ginzburg, and M. V. Rybin, Adv. Opt. Mater. 8, 2001170 (2020).
  15. P. Wang, Y. Zheng, X. Chen, C. Huang, Y. V. Kartashov, L. Torner, V. V. Konotop, and F. Ye, Nature 577, 42 (2020).
  16. N. Lassaline, R. Brechbu�hler, S. J. Vonk, K. Ridderbeek, M. Spieser, S. Bisig, B. Le Feber, F. T. Rabouw, and D. J. Norris, Nature 582, 506 (2020).
  17. L. Maiwald, T. Sommer, M. S. Sidorenko, R. R. Yafyasov, M. E. Mustafa, M. Schulz, M. V. Rybin, M. Eich, and A. Y. Petrov, Adv. Opt. Mater. 10, 2100785 (2022).
  18. V. A. Chistyakov, M. S. Sidorenko, A. D. Sayanskiy, and M. V. Rybin, Phys. Rev. B 107, 014205 (2023).
  19. K. C. Neuman and S. M. Block, Rev. Sci. Instrum. 75, 2787 (2004).
  20. K. X. Wang, Z. Yu, V. Liu, A. Raman, Y. Cui, and S. Fan, Energy Environ. Sci. 7, 2725 (2014).
  21. T. M. Mercier, T. Rahman, C. Krishnan, E. Khorani, P. J. Shaw, M. E. Pollard, S. A. Boden, P. G. Lagoudakis, and M. D. Charlton, Nano Energy 84, 105874 (2021).
  22. C. Guo, T. Sun, F. Cao, Q. Liu, and Z. Ren, Light Sci. Appl. 3, e161 (2014).
  23. R. Saive, Progress in Photovoltaics: Research and Applications 29, 1125 (2021).
  24. P. W. Anderson, Phys. Rev. 109, 1492 (1958).
  25. S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).
  26. L. Levi, M. Rechtsman, B. Freedman, T. Schwartz, O. Manela, and M. Segev, Science 332, 1541 (2011).
  27. A. Petrov (private communications in December of 2021).
  28. L. Maiwald, S. Lang, D. Jalas, H. Renner, A. Y. Petrov, and M. Eich, Opt. Express 26, 11352 (2018).
  29. Y. Kim, M. M. Tentzeris, and S. Lim, Materials 12, 402 (2019).
  30. G. Boussatour, P.-Y. Cresson, B. Genestie, N. Joly, and T. Lasri, IEEE Microw. Wirel. Compon. Lett. 28, 374 (2018).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».