Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial
We propose a simple design of an all-dielectric silicon-based planar metamaterial that manifests an extremely sharp resonant reflection and transmission at the wavelength of about 1550 nm due to both low dissipative losses and the trapped mode operating method particularities. The resonance Q-factor...
Saved in:
| Published in: | Радиофизика и радиоастрономия |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Радіоастрономічний інститут НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100209 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial / V.V. Khardikov, S.L. Prosvirnin // Радиофизика и радиоастрономия. — 2013. — Т. 18, № 4. — С. 331-340. — Бібліогр.: 28 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100209 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Khardikov, V.V. Prosvirnin, S.L. 2016-05-18T05:34:59Z 2016-05-18T05:34:59Z 2013 Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial / V.V. Khardikov, S.L. Prosvirnin // Радиофизика и радиоастрономия. — 2013. — Т. 18, № 4. — С. 331-340. — Бібліогр.: 28 назв. — англ. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100209 We propose a simple design of an all-dielectric silicon-based planar metamaterial that manifests an extremely sharp resonant reflection and transmission at the wavelength of about 1550 nm due to both low dissipative losses and the trapped mode operating method particularities. The resonance Q-factor dozens of times exceeds that of resonances in the common infrared plasmonic structures. The designed metamaterial is considered for aggregation with a pumped gain medium to achieve the enhancement of luminescence and produce an all-dielectric analog of a “lasing spaser”. We report that an essential enhancement (above 500 times) of luminescence of a layer containing pumped quantum dots can be achieved by using the designed metamaterial. This value scores of times exceeds the known luminescence enhancement by the plasmonic planar metamaterials. Запропоновано повністю діелектричний метаматеріал на базі кремнію, який підтримує надзвичайно різкий резонанс відбиття та проходження поблизу 1550 нм. Такий характер резонансної взаємодії метаматеріалу зі світлом обумовлений особливостями резонансу на замкненій моді та низькими дисипативними втратами в діелектрику. Добротність резонансу в десятки раз перевищує добротність резонансу у звичайних плазмонних структурах інфрачервоного діапазону. Розглянуто можливість поєднання розроблюваного метаматеріалу з активним середовищем з метою одержання підсилення люмінесценції та створення повністю діелектричного аналога приладу, відомого як "lasing spaser". Показано, що, використовуючи даний метаматеріал, вдається досягти суттєвого підсилення (понад 500 разів) люмінесценції шару з активними квантовими точками. Значення коефіцієнта підсилення люмінесценції багаторазово перевищує відомий коефіцієнт підсилення для планарних плазмонних метаматеріалів. This work was partially supported by the Ministry of Education and Science of Ukraine under the Program “Electrodynamics of layered composites with chiral properties and multifunctional planar systems”, Project No. 0112 U 000561 and the Ukrainian State Foundation for Basic Research, Project F40.2/037. en Радіоастрономічний інститут НАН України Радиофизика и радиоастрономия Радиофизические явления в твердом теле и плазме Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial Підсилення люмінесценції квантових точок за допомогою повністю діелектричного метаматеріалу Усиление люминесценции квантовых точек с помощью полностью диэлектрического метаматериала Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial |
| spellingShingle |
Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial Khardikov, V.V. Prosvirnin, S.L. Радиофизические явления в твердом теле и плазме |
| title_short |
Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial |
| title_full |
Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial |
| title_fullStr |
Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial |
| title_full_unstemmed |
Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial |
| title_sort |
enhancement of the quantum dot luminescence in all-dielectric metamaterial |
| author |
Khardikov, V.V. Prosvirnin, S.L. |
| author_facet |
Khardikov, V.V. Prosvirnin, S.L. |
| topic |
Радиофизические явления в твердом теле и плазме |
| topic_facet |
Радиофизические явления в твердом теле и плазме |
| publishDate |
2013 |
| language |
English |
| container_title |
Радиофизика и радиоастрономия |
| publisher |
Радіоастрономічний інститут НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Підсилення люмінесценції квантових точок за допомогою повністю діелектричного метаматеріалу Усиление люминесценции квантовых точек с помощью полностью диэлектрического метаматериала |
| description |
We propose a simple design of an all-dielectric silicon-based planar metamaterial that manifests an extremely sharp resonant reflection and transmission at the wavelength of about 1550 nm due to both low dissipative losses and the trapped mode operating method particularities. The resonance Q-factor dozens of times exceeds that of resonances in the common infrared plasmonic structures. The designed metamaterial is considered for aggregation with a pumped gain medium to achieve the enhancement of luminescence and produce an all-dielectric analog of a “lasing spaser”. We report that an essential enhancement (above 500 times) of luminescence of a layer containing pumped quantum dots can be achieved by using the designed metamaterial. This value scores of times exceeds the known luminescence enhancement by the plasmonic planar metamaterials.
Запропоновано повністю діелектричний метаматеріал на базі кремнію, який підтримує надзвичайно різкий резонанс відбиття та проходження поблизу 1550 нм. Такий характер резонансної взаємодії метаматеріалу зі світлом обумовлений особливостями резонансу на замкненій моді та низькими дисипативними втратами в діелектрику. Добротність резонансу в десятки раз перевищує добротність резонансу у звичайних плазмонних структурах інфрачервоного діапазону. Розглянуто можливість поєднання розроблюваного метаматеріалу з активним середовищем з метою одержання підсилення люмінесценції та створення повністю діелектричного аналога приладу, відомого як "lasing spaser". Показано, що, використовуючи даний метаматеріал, вдається досягти суттєвого підсилення (понад 500 разів) люмінесценції шару з активними квантовими точками. Значення коефіцієнта підсилення люмінесценції багаторазово перевищує відомий коефіцієнт підсилення для планарних плазмонних метаматеріалів.
|
| issn |
1027-9636 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100209 |
| fulltext |
|
| citation_txt |
Enhancement of the Quantum Dot Luminescence in All-Dielectric Metamaterial / V.V. Khardikov, S.L. Prosvirnin // Радиофизика и радиоастрономия. — 2013. — Т. 18, № 4. — С. 331-340. — Бібліогр.: 28 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT khardikovvv enhancementofthequantumdotluminescenceinalldielectricmetamaterial AT prosvirninsl enhancementofthequantumdotluminescenceinalldielectricmetamaterial AT khardikovvv pídsilennâlûmínescencííkvantovihtočokzadopomogoûpovnístûdíelektričnogometamateríalu AT prosvirninsl pídsilennâlûmínescencííkvantovihtočokzadopomogoûpovnístûdíelektričnogometamateríalu AT khardikovvv usilenielûminescenciikvantovyhtočekspomoŝʹûpolnostʹûdiélektričeskogometamateriala AT prosvirninsl usilenielûminescenciikvantovyhtočekspomoŝʹûpolnostʹûdiélektričeskogometamateriala |
| first_indexed |
2025-11-24T04:03:11Z |
| last_indexed |
2025-11-24T04:03:11Z |
| _version_ |
1850840782867529728 |