Новая технология получения гибридных наноантенн обеспечивает эффективный способ управления светом в наномасштабе и может стать платформой для сверхплотной записи оптических данных. Её авторы, сотрудники университета ИТМО в Санкт-Петербурге, рассказали о этом в статье, опубликованной в Advanced Materials.

До сих пор, изготовление планарных массивов гибридных металл-диэлектрических наноантенн было сопряжено с большими трудностями. Ученые из ИТМО в сотрудничестве с коллегами из Санкт-Петербургского академического университета и Объединённого института высоких температур (ОИВТ) в Москве смогли упростить и оптимизировать этот процесс. Их технология делает возможным высокоточное позиционирование и настройку индивидуальных наноантенн внутри массива благодаря совмещению двух этапов производства: литографии и облучения антенны фемтосекундным импульсным лазером.

Наноантенны состоят из двух компонентов: усечённого кремниевого конуса и тонкого золотого диска на его вершине. Исследователи продемонстрировали как с помощью лазера можно контролируемо за доли секунды изменять форму золотой частицы, оставляя нетронутым кремниевое основание. В зависимости от интенсивности лазерного луча наночастица может оставаться диском, расплавляясь превращаться в сферу, либо принимать промежуточные формы. Геометрия золотого компонента определяет оптические свойства наноантенны в целом.

«Наша концепция асимметричных гибридных наноантенн объединяет два подхода, ранее считавшихся взаимоисключающимися: плазмонику и диэлектрическую нанофотонику. Наши гибридные наноструктуры унаследовали сильные стороны их обоих — локализацию и усиление света в наномасштабе, малые оптические потери и возможность контролировать картину рассеяния энергии», — заявил первый автор статьи Дмитрий Зуев (ИТМО).

Помимо сверхплотной записи данных селективная модификация наноантенн может позволить создавать новые типы гибридных метаповерхностей, волноводов и компактных сенсоров для контроля состояния окружающей среды.