Controle da fotoluminescência por metamateriais hiperbólicos e metasuperfícies: uma revisão

A fotoluminescência, incluindo a fluorescência, desempenha um grande papel em uma ampla variedade de aplicações, desde sensoriamento e imagem biomédica até optoeletrônica. Portanto, o aprimoramento e controle da fotoluminescência tem um impacto imenso tanto na pesquisa científica fundamental quanto nas aplicações mencionadas. Entre os vários esquemas nanofotônicos e nanoestruturas para melhorar a fotoluminescência, focamos em um certo tipo de nanoestruturas, os metamateriais hiperbólicos (HMMs). Os HMMs são metamateriais altamente anisotrópicos, que produzem campos elétricos localizados intensos. Portanto, os HMMs aumentam naturalmente a fotoluminescência de moléculas corantes, pontos quânticos, centros de vacância de nitrogênio em diamantes, perovskitas e diselenetos de metais de transição. Fornecemos uma visão geral de várias configurações de HMMs, incluindo multicamadas metálico-dielectricas, trincheiras, nanofios metálicos e estruturas de cavidade fabricadas com a utilização de metais nobres, óxidos condutivos transparentes e metais refratários como elementos plasmonicos. Também discutimos a ação de laser realizada com HMMs.