극도로 이방성 유전율을 가진 하이퍼볼릭 메타물질(HMMs)은 무한한 모멘텀(하이-k) 모드를 제공하는 것으로 알려져 있어 방사 방향성과 큰 자발 방출 증대를 초래합니다. 그러나 그들의 하이-k 모드의 원거리 외부 결합은 항상 도전 과제로 남아 있으며 복잡한 안테나 또는 포토닉 하이퍼크리스탈이 필요합니다. 천공된 금속 표면에서 표면 플라스몬 폴라리톤(SPPs)을 자극하는 것은 자유 공간으로의 빛 결합을 향상시키는 것으로 잘 알려져 있으며, 이 현상은 비상 광학 전송(EOT)으로 일반적으로 알려져 있습니다. EOT 현상을 HMM에 결합하여, 이번 연구에서는 발광체에 두 가지 장점을 제공하는 재료를 설계했습니다. 하이-k HMM 모드에 결합된 증대된 자발 방출과 표면 플라스몬 매개 EOT 메커니즘에 의해 가능해진 원거리 방사 방향성입니다. 전이 행렬 기반의 분석 및 계산 접근 방식을 모두 사용하여, 우리는 평면 HMM의 금속적 성질이 금속 필름의 경우와 정확히 유사하게 SPP 모드의 자극으로 이어질 것임을 보여줍니다. 제곱형 홀리 HMM 격자의 SPP 모드는 HMM과 자유 공간 모드 간의 불일치를 성공적으로 조정하여 비범한 방출 수집을 이끌어내며, HMM 모드에 결합된 쌍극자 방출의 자유 공간 외부 결합을 크게 증대시킵니다(최대 2배 증가).
Ishaq 외(화요일)는 이 질문을 연구했습니다.