Controle de picossegundos assistido por antena da transição de fase em nanoescala no dióxido de vanádio

Título	Controle de picossegundos assistido por antena da transição de fase em nanoescala no dióxido de vanádio
Autores	Otto L Muskens, Luca Bergamini, Yudong Wang, Jeffrey M Gaskell, Nerea Zabala, CH de Groot, David W Sheel, Javier Aizpurua
Revista	Luz, ciência e aplicações
data	10/21/2016
Doi	10.1038/lsa.2016.173
Introdução	Os dispositivos em nanoescala que podem interagir com a luz por meio de sinais de controle externos são essenciais para circuitos optoeletrônicos avançados. Os materiais que passam por transições de fase estruturais ou eletrônicas oferecem um contraste de modulação significativo, possibilitando funcionalidades de memória e comutação óptica em vários níveis. As nanoantenas plasmônicas aprimoram a excitação e a leitura de materiais estrategicamente posicionados. Este estudo demonstra a comutação totalmente óptica em picossegundos de transições de fase locais em híbridos de antena plasmônica e dióxido de vanádio (VO2). O forte aprimoramento do campo ressonante e o bombeamento óptico seletivo ocorrem em hotspots plasmônicos. A espectroscopia de bombeamento de matrizes de antenas cruzadas de multifrequência revela que a comutação óptica em nanoescala nos hotspots não afeta as antenas vizinhas em um raio de 100 nm. Modelos numéricos confirmam o mecanismo de bombeamento assistido por antena por meio de aquecimento ressonante localizado em escala de picossegundos. Esse mecanismo de excitação híbrido reduz as energias de comutação em 20 vezes e os tempos de recuperação em 5 vezes em comparação com filmes de VO2 sem antenas, suportando mais de dois milhões de ciclos reversíveis por segundo em energias de comutação local em nível de picojoule. Essa solução híbrida mescla a localização de campo e a resposta de transição de fase, permitindo funcionalidades precisas de memória óptica em nanoescala.
Citação	Otto L Muskens, Luca Bergamini e Yudong Wang et al. Antenna-assisted picosecond control of nanoscale phase transition in vanadium dioxide (Controle de picossegundos assistido por antena da transição de fase em nanoescala no dióxido de vanádio). 2016. DOI: 10.1038/lsa.2016.173
Elemento	Vanádio (V)
Materiais	Óxidos
Temas	Materiais fotônicos e optoeletrônicos
Indústria	Eletrônicos