Absorbentes de banda plana no volátiles reconfigurables eléctricamente en el infrarrojo medio con amplio rango de...

Área de la Ciencia:

• Fotónica y metamateriales
• Optoelectrónica y sus derivados
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El control de la absorción infrarroja a demanda es un desafío importante en la fotónica de longitud de onda inferior.
• Las microestructuras infrarrojas existentes a menudo se basan en materiales volátiles de cambio de fase, que requieren energía continua.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar experimentalmente una meta-superficie plasmónica eléctricamente conmutable para el control de la absorción infrarroja.
• Para lograr una operación de potencia estática cero bajo demanda en el rango de longitud de onda de 35 μm.

Principales métodos:

• Fabricación de una metasuperficie plasmónica utilizando el material de cambio de fase Ge₂Sb₂Te₅.
• Intercambio eléctrico in situ de la absorción óptica.
• Caracterización de la absorción, la independencia del ángulo de incidencia y los ciclos de conmutación.

Principales resultados:

• Se ha demostrado una absorción eléctricamente conmutable en el rango de 35 μm con Ge₂Sb₂Te₅.
• Funcionamiento de potencia estática cero debido a la naturaleza no volátil del material de cambio de fase.
• Exhibió una puesta a punto robusta de la absortividad, independiente del ángulo de incidencia, debido a la localización del campo de sublongitud de onda profunda.
• Se han realizado con éxito 26 ciclos de conmutación reversibles utilizando pulsos eléctricos.

Conclusiones:

• La meta-superficie plasmónica desarrollada ofrece un nuevo enfoque para el control de absorción infrarroja bajo demanda.
• La potencia estática cero del dispositivo y el rendimiento robusto lo convierten en un trampolín prometedor para la fotónica infrarroja de onda media de próxima generación.