Superresolution stimulated Raman scattering microscopy using 2-ENZ nano-composites

2019

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1039/c8nr09890e
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Superlensing plays a crucial role in near- and far-field optical imaging with sub-wavelength resolution. One of the ways to expand optical bandwidth is surface plasmon resonances in layered metal-dielectric nanostructures. These resonances are commonly excited at a tunable single frequency. In this study, we propose the concept of a multimode far-field superlens made of a titanium oxynitride (TiON) thin film, that is a disordered metal-dielectric refractory nano-composite. These films exhibit a double epsilon-near-zero (2-ENZ) behavior near the percolation threshold and, therefore, favor super-coupling the incident laser light to surface plasmon resonances, not using such couplers as a prism, a grating, etc. We experimentally observe stimulated Raman gain emission from nano-structured TiON thin films exposed to low-power continuous-wave laser light. It is shown that superresolution of <λ/80 (near-field) and <λ/8 (far-field) is achieved due to both the enhanced third-order optical nonlinearity and the multiplicative nature of four-wave mixing. The multimode tunable far-field superlens will impact emerging diffraction-free far-field optical microscopy, random Raman lasing on meta-atoms and broadband thermophotovoltaics.