Materiales y dispositivos nanofotónicos: avances recientes y aplicaciones emergentes

Área de la Ciencia:

• Nanofotónica y nanotecnología
• Interacciones luz-materia a nanoescala

Sus antecedentes:

• La nanofotónica aprovecha los nanomateriales diseñados (metales plasmónicos, materiales 2D) para controlar la luz más allá del límite de difracción.
• Los fenómenos clave incluyen resonancias plasmónicas de superficie localizadas (LSPR), resonancias Mie y acoplamiento excitón-polaritón.

Objetivo del estudio:

• Proporcionar una revisión exhaustiva de los avances nanofotónicos después de 2020.
• Para cubrir materiales, técnicas de fabricación y aplicaciones en sensores, imágenes y tecnologías cuánticas.

Principales métodos:

• Revisión de los principios fundamentales de la nanofotonía.
• Examen de las técnicas de fabricación de arriba hacia abajo, de abajo hacia arriba y híbridas.
• Exploración de aplicaciones en fotónica cuántica, biosensores, óptica no lineal y circuitos integrados.

Principales resultados:

• Destaca los avances en los nanomateriales diseñados y los métodos de fabricación.
• Muestra aplicaciones en tecnologías cuánticas, biosensores ultrasensibles y óptica no lineal.
• Discute los sistemas nanofotónicos activos y sintonizables, incluidas las metasuperficies reconfigurables.

Conclusiones:

• Identifica desafíos como las pérdidas ópticas y la integración escalable.
• Esboza las direcciones futuras, incluido el diseño asistido por aprendizaje automático y la fotónica programable.
• Posiciona la nanofotónica como un facilitador clave para las tecnologías de próxima generación.