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全介电/相变混合超表面谐振模式的选择性可重构多能级控制( Selective reconfigurable multilevel control of resonant modes in hybrid all-dielectric/phase-change metasurfaces )
D Wright CRD Galarreta I Sinev AM Alexeev J Bertolotti
包括纳米结构高折射率材料阵列的全介电元表面正在重新想象在光的操纵方面可以实现的事情。然而，传统的介电基元表面的功能性是通过设计固定的；因此，它们的光学响应在制造阶段就被锁定。如果能够实现动态和可重构的控制，则可以处理更广泛的应用。我们在这里通过杂化元表面的新概念来证明这一点，在杂化元表面中，可重构性是通过在硅纳米谐振器体内嵌入硫族化物相变材料的亚波长夹杂物来实现的。通过策略性地放置超薄的Ge2Sb2Te5层并可逆地切换其相态，我们展示了元表面共振的个体、多级和动态控制。我们通过设计、制造和表征能够动态过滤和调制近红外（O和C电信波段）光的元器件来展示我们的概念，调制深度高达70%，并具有多级可调谐性。最后，我们用数值模拟的方法展示了如何通过适当的材料选择将相同的方法重新缩放到更短波长，从而为其他应用铺平道路，例如在可见光光谱中实现高效生动的结构色发生器。我们认为，本文提出的混合全介电/相变元表面的概念将为多级、可重构和高效率的光操作的广泛设计可能性铺平道路。
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