Nanoscale Plasmonic Slot Waveguides for Enhanced Raman Spectroscopy
我们从理论上研究了几种类型的等离子体缝隙波导用于增强拉曼光谱中的测量信号，这是电场和Purcell因子增强的结果，以及光-物质相互作用体积和拉曼信号收集效率的增加。提出了一种直观的方法来计算累积的拉曼增强因子的一个合奏的分子在波导传感，利用分析光子格林函数展开的波导正常模式，我们结合这与量子光学形式主义的分子波导相互作用模型拉曼散射。我们随后展示了集成等离子体缝隙波导如何获得显著更高的拉曼增强因子：$\sim$ 5.3 $\times$与光流体光纤的比较以及$\sim$ 3.7 $\times$与平面集成电介质波导的比较，其中装置尺寸和因此分析物体积为至少三-我们还基于重要的品质因数提供了不同类型的等离子体缝隙波导之间的全面比较，并确定最佳方法以最大化拉曼增强。
2018-06-15 physics.optics
Nanoscale Plasmonic and Optical Modulators Based on Transparent Conducting Oxides
最近的实验表明，在金属氧化物半导体（MOS）结构中，可以通过积累电荷来实现透明导电氧化物（TCO）中的单位阶折射率变化。然而，TCO的厚度（~ 5 nm）积累层和固有吸收阻碍了这种效应的实际应用。在此，我们提出并探索了一种新的波导，即“TCO槽波导”，它结合了TCO的可调谐特性和槽波导的场增强。特别地，当槽的介电常数被调谐为接近零时，光吸收可以急剧增强。基于TCO缝隙波导，可以在200 nm内实现有效的电吸收调制，插入损耗小。
2012-05-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dynamic Multiple Nanoparticle Trapping using Metamaterial Plasmonic Tweezers
光学操纵由于其通用性和非侵入性而引起了人们极大的兴趣。然而，传统的光学陷阱仍然效率低下的纳米世界。近年来，等离子体激元的出现在克服衍射限制和对高捕获激光功率的要求方面带来了革命性的变化。在基于近场光阱腔的系统中，Fano共振光镊具有强大的捕获能力。在这项工作中，我们实验证明顺序捕获20纳米粒子通过使用超材料等离子体光镊。我们调查的多重捕获通过陷阱刚度测量在低和高入射激光强度的各种捕获位置。我们的配置可以被用来作为一个光驱动的纳米级分选装置在低激光激发。我们的研究结果提供了一种在不同热点捕获多个纳米颗粒的替代方法，从而实现了在纳米尺度上控制质量传输的新方法。
2020-10-12 physics.optics
Study of plasmonic slot waveguides with a nonlinear metamaterial core: semi-analytical and numerical methods
建立了两种不同的模型来研究横向磁稳态解在一维各向异性非线性等离子体结构中的传播，该结构由嵌入两个半无限金属包层之间的Kerr型非线性超材料芯制成。第一个模型是半解析的，在该模型中，我们假设各向异性非线性仅取决于电场的横向分量，并且非线性折射率修改与线性折射率修改相比较小。这种方法使我们能够推导出解析的雅可比椭圆函数的场分布和非线性色散关系。第二个模型是完全数值的，它是基于有限元法，其中所有的电场的分量被认为是在克尔型非线性没有假设的非线性折射率的变化。我们的有限元模型是有效的，超越弱非线性制度，推广了著名的单组分固定功率算法，通常使用。主要情况下的例子进行了研究，包括具有较强的空间非线性效应在低功率。通过在非线性超材料芯中使用增益介质来减少损耗问题。
2016-11-26 nlin.PS physics.comp-ph physics.optics
Lasing Action with Gold Nanorod Hyperbolic Metamaterials
相干纳米级光子源对于实现全光通信至关重要。几种小于衍射极限的纳米激光器已经在理论上被提出，并通过实验证明了使用等离子体腔来限制光场。这种紧凑的腔体表现出大的Purcell因子，从而增强了自发发射，该自发发射进入激光模式。然而，迄今为止报道的大多数等离子体纳米激光器都采用了共振纳米结构，因此激光发射仅限于共振波长附近。在这里，我们报告了一种基于金纳米棒双曲超材料的激光发射方法。双曲超材料由于光学状态的大光子密度而提供宽带Purcell增强，同时还支持表面等离子体模式以由于纳米棒介质中的非局部效应而提供用于激光发射的光学反馈。我们通过与椭圆色散超材料的比较，实验证明了双曲超材料在实现激光作用方面的优势。数值模拟比较了不同色散的异向介质的Purcell因子和表面等离子体激元模式，支持了实验结果的结论。我们表明，虽然这两种类型的超材料支持激光，发射与双曲线样品的两倍左右，与椭圆形的阈值低35%。因此，双曲型超材料可以作为一个方便的平台，选择纳米相干光子源在一个广泛的波长范围。
2016-09-16 physics.optics
Magnetic response of nanoscale left-handed metamaterials
使用详细的模拟，我们调查的磁响应的超材料组成的平行板对或组合的板与电线（包括渔网设计）的结构的长度尺度从毫米减少到纳米。我们观察到的预期饱和的磁共振频率时，结构的长度规模去到亚微米政权，以及削弱的有效磁导率共振和减少的频谱宽度的负磁导率区域。所有这些结果都解释了使用等效电阻-电感-电容（RLC）电路模型，考虑到电流连接的动能的电子内部的金属部件通过一个等效的电感，添加到磁场电感的单位细胞。使用这个模型，我们得到简单的优化规则，实现光学负磁导率超材料的性能改善。最后，我们分析了渔网设计的磁响应，并解释了其优越的性能，可达到的高磁共振频率，以及其性能较差的负磁导率区域的宽度。
2010-01-07 physics.class-ph physics.optics
Controlling evanescent waves using silicon photonic all-dielectric metamaterials for dense integration
在CMOS代工平台上制造的超紧凑、密集集成的光学部件对于光学信息处理和电子-光子共集成是非常期望的。然而，在硅光子器件中普遍存在的由纳米尺度限制引起的大空间范围的倏逝波导致显著的串扰和散射损耗。在这里，我们证明了各向异性全介质超材料打开了一个新的自由度，在全内反射，以缩短衰减长度的倏逝波。我们的实验表明，减少串扰大于30倍，弯曲损耗大于3倍，在密集集成，超紧凑的光子电路块。我们的原型全介质超材料波导实现了约3.7 dB/cm的低传播损耗，与硅条形波导的传播损耗相当。我们的方法标志着从干涉为基础的限制，如在光子晶体或槽波导，利用纳米级场增强的出发。其抑制倏逝波而不显著增加传播损耗的能力将为基于全电介质超材料的密集集成铺平道路。
2018-07-04 physics.optics
Nano-scale tunable optical binding mediated by hyperbolic metamaterials
精心设计的纳米结构可以激发新型的光机械相互作用，并允许超越经典衍射光学元件的限制。除了强的近场定位，纳米结构的环境允许控制散射通道，并可能定制多体相互作用。在这里，我们调查的光学绑定的效果，其中几个粒子表现出集体的机械行为聚束在一起的光场。与经典的结合，其中粒子之间的分离距离是衍射限制，一个辅助双曲元表面在这里示出，通过引入几个可控的近场相互作用通道来打破这一障碍。双曲超材料的强材料色散以及其支持的光学模式的高空间限制允许实现优异的调谐能力和对纳米尺度上的结合距离的有效控制。此外，由于来自衬底的体积模式的多次反射，与自由空间场景相比，仔细选择超材料板厚度能够使光学结合距离减小几个数量级。辅助可调超材料，它允许控制集体光机械相互作用的纳米尺度上，打开了一个新的研究，包括集体纳米流体相互作用，触发生物化学反应和许多其他的场所。
2019-09-26 physics.optics
Strong-Field Terahertz Control of Plasmon Induced Opacity in Photoexcited Metamaterial
一种由辐射缝隙天线和次辐射互补开口环谐振器组成的太赫兹超材料，由于耦合振子亮模和暗模之间的相消干涉，在很窄的光谱范围内表现出等离子体激元诱导的不透明性。飞秒光激发瞬间淬灭模式耦合和等离子体激元振荡，将光载流子注入超材料中。耦合超材料中的等离子体共振被强太赫兹脉冲瞬时恢复。强太赫兹场诱导光生载流子的谷间散射和带间隧穿，并实现光生载流子迁移率的显著降低。非线性太赫兹相互作用的超快动力学揭示了光生载流子和等离子体激元振荡之间复杂的相互作用。等离子体激元振荡的高场THz控制意味着超高速等离子体激元的潜在应用。
2020-09-03 physics.optics
Mie resonance engineering in meta-shell supraparticles for nanoscale nonlinear optics
超粒子是由离散的纳米级结构单元组装成复杂的分级胶体超结构。在这样的组件中的整体光学响应在单独的构建块或其散装对应物中未观察到。此外，亚波长尺寸的单元构建块能够雕刻超微粒内的光学超材料，这迄今已超出了目前的胶体工程池。这可以在胶体平台中产生有效的光学特征，具有前所未有的调节这些粒子的电磁响应的能力。在这里，我们介绍和演示的超壳超粒子（MSP），一个全介电胶体超结构的光学非线性超材料外壳上的球形核心符合纳米光子学。我们表明，超材料壳有利于工程的Mie共振MSP，使显着增强的二次谐波产生（SHG）。我们显示了几个数量级的增强二次谐波产生的MSP相比，它的积木。此外，我们还发现，绝对转换效率高达10^-7，远远低于损伤阈值，为低折射率胶体的SHG建立了一个新的基准。MSP提供了实用的解决方案，适用于化学和生物应用的胶体平台的瞬时波长转换。它们的工程性和可扩展性为具有结构和材料多样性的胶体平台中的非线性纳米光子学提供了肥沃的土壤。
2020-08-20 physics.optics
Characterization of radiation pressure and thermal effects in a nanoscale optomechanical cavity
导波纳米结构中的光学力最近被提出作为机械致动和调谐光学元件的有效手段。在这项工作中，我们研究了由一对图案化氮化硅纳米梁组成的光子晶体光机械腔的特性。化学计量氮化硅薄膜中的内应力用于产生范围从560到40nm的束间缝隙间隙。一个通用的泵探测测量计划，确定，自洽，热机械，热光，和辐射压力效应的贡献。对于具有40 nm缝隙间隙的设备，对于强耦合对称腔超模，测得的光学梯度力为每个腔光子134 fN，产生的静态腔调谐大于寄生热机械或热光效应的五倍。
2009-06-18 physics.optics
Optical hollow-core waves in nonlinear Epsilon-Near-Zero metamaterials
我们研究了无衍射空芯非线性光波在一个分层的纳米尺度金属-介质结构中的传播，该结构的特征在于具有非常小的平均线性介电常数（非线性ε-近零超材料）。我们分析表明，空芯波有一个功率流完全消失在一个中心区域，并表现出一个尖锐的倾斜轮廓周围的核心区域的边缘。在物理上，在核心区域的功率流的情况下是由于电位移场的横向分量的消失，可以通过非线性和线性介电贡献之间的完全补偿来满足的条件。
2010-09-23 physics.optics
The Control of the Elementary Quantum Systems Radiation Using Metamaterials and Nanometaparticles
基础和应用物理发展中最重要的方向是研究纳米级光学系统的性质，以创建光学和量子计算机、生物传感器、用于量子信息学的单光子源、用于DNA测序的设备、各种领域的传感器等。（外延或胶体）、晶体中的色心和金属中的纳米接触是至关重要的。在纳米环境中，这些基本量子系统的特性-泵浦速率，辐射和非辐射衰减速率，局部态密度，寿命，能级位移-经历可以有意用于创建具有所需特性的纳米级光源的变化。这篇综述分析了基本量子系统辐射控制领域中使用等离子体和介电纳米结构、超材料和由超材料制成的纳米颗粒的实际理论和实验工作。
2021-02-25 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Resonant-tunnelling-assisted crossing for subwavelength plasmonic slot waveguides
从理论上研究了两个垂直的亚波长等离子体缝隙波导的交叉特性。我们发现，当遇到纳米交叉，直接交叉的串扰约为25%，几乎相同的通过。根据对称性考虑和共振隧道效应，我们设计了紧凑的基于腔的结构。结果表明，在谐振状态下，串扰被消除，吞吐量达到1.模拟结果与耦合模型理论的结果一致。当考虑材料损耗时，由于模的对称性不变，串扰仍然被抑制。我们的研究结果可能会打开一种方法来构建纳米级交叉的高密度纳米等离子体集成电路。
2008-09-22 physics.optics
Cooperative behavior of quantum dipole emitters coupled to a zero-index nanoscale waveguide
研究了量子偶极子辐射源耦合到具有介质芯和银包层的矩形波导中的合作行为。我们研究了谐振频率接近波导截止频率的发射器的合作发射和发射器间纠缠产生现象，其中波导有效地表现为零折射率超材料。我们表明，耦合发射器的零折射率波导允许一个放松的约束，精确定位的发射器观察发射器间纠缠的产生和扩展的空间尺度，可以观察到的超辐射。
2015-10-23 physics.optics
Interferometric near-field characterization of plasmonic slot waveguides in single- and poly-crystalline gold films
等离子体波导是集成纳米光子电路和纳米量子光学的一个很有前途的平台。然而，它们的使用通常受到引导表面等离子体激元模式的有限传播长度的阻碍。因此，详细了解材料质量和波导几何形状对复模折射率的影响至关重要。在这封信中，我们提出了在电信波长的等离子体缝隙波导制造聚焦离子束铣削在单晶和多晶金膜的干涉近场测量。我们观察到一个显着更好的性能的槽波导在单晶金膜的槽宽度低于$100\,\mathrm{nm}$。相比之下，对于较大的槽宽度，两种金膜产生可比的模式传播长度。我们的实验观察表明，占主导地位的损失通道的性质的变化，从欧姆泄漏辐射的间隙尺寸的增加。我们的实验结果再现三维数值计算。
2019-07-15 physics.optics
Ultra-Broadband Super-Planckian Radiative Heat Transfer with Artificial Continuum Cavity States in Patterned Hyperbolic Metamaterial
材料表面纳米结构引起的局域腔共振可以极大地增强两个相邻物体之间的辐射热传递（RHT），这是由于腔态在动量空间中的拉伸超过了光线。基于这样的理解，我们用数值方法证明了在两个由椭圆形双曲超材料（HMM）阵列图案化的平板之间实现超宽带超普朗克RHT的可能性。这种现象不仅源于HMM用于创建亚波长谐振器的高有效折射率，而且还源于其极其各向异性的等容曲线。这两个属性使得能够创建具有高光谱密度的光子带以填充期望的热辐射窗口。在这种两个板之间的亚微米间隙尺寸下，人工连续态延伸到光锥之外，极大地增加了整体RHT。我们的研究表明，结构HMM提供了前所未有的潜力，在实现可控的超普朗克辐射热传递的热管理在纳米级。
2017-03-31 physics.optics
Nano-Focusing of Vortex Beams with Hyperbolic Metamaterials
本文利用双曲超材料中的高面内波数模式实现涡旋光束的亚衍射极限聚焦，并通过自旋-轨道相互作用形成深亚波长光学斯格明子，为纳米尺度光与物质相互作用研究开辟新途径。
2024-06-07 physics.optics
Broadband enhanced chirality with tunable response in hybrid plasmonic helical metamaterials
设计宽带增强的手性对于新兴的手性化学和传感领域，或者在最近引入的纳米光子手性量子和经典光学应用中控制光子的自旋轨道动量具有强烈的兴趣。然而，手征光-物质相互作用具有极其微弱的性质，难以控制和增强，并且不能调谐或宽带化。此外，在技术上重要的可见光到紫外光谱处实现强、宽带和可调谐手性的平面双纳米光子结构仍然是难以捉摸的。在这里，我们解决这些重要的问题，通过实验证明和理论验证光谱可调，极大的，和宽带手旋光响应的纳米螺旋超材料。报道的全介电和介电-金属（混合）等离子体超材料的新设计允许通过大规模纳米光子结构实现有史以来最大和最宽的测量手性库恩不对称因子。此外，所提出的自下而上制造的光学超材料的强圆二色性可以通过改变它们的尺寸和它们的电介质和等离子体螺旋子部分之间的比例来调谐。目前展示的超材料有望为手光学领域的发展提供实质性的推动，从而在纳米尺度上显著增强和宽带手征光-物质相互作用。
2021-01-28 physics.optics
Unveiling the optical properties of a metamaterial synthesized by electron-beam-induced deposition
使用聚焦电子束的直接写入允许在可见光谱范围内制造亚波长尺寸的真正三维结构。由此产生的复杂几何形状非常适合研究纳米级的光-物质相互作用。它们的整体光学响应将不仅强烈地依赖于几何形状，而且依赖于沉积材料的光学性质。在通常使用的金属有机前体的情况下，沉积物显示出嵌入碳质基质中的金属纳米晶体的子结构。由于含金前体介质是特别有趣的光学应用，我们实验确定这种有效材料的有效介电常数。我们的实验是基于平面沉积物的光谱测量。反演的介电常数显示出对金颗粒密度的系统依赖性，并且不能使用有效介质的常用Maxwell-Garnett方法充分描述。
2016-01-15 physics.optics
Design of a quasi-2D photonic crystal optomechanical cavity with tunable, large $x^2$-coupling
我们提出了一种机械兼容的准二维光子晶体腔的光学和机械设计，该腔由薄膜硅形成，其中一对线性纳米尺度狭缝用于产生两个耦合的高$Q$光学谐振。的光学腔超模，其频率被设计为位于$1500$ ~nm波长带，示出强烈的相互作用与机械共振的结构，其频率范围从几MHz到几GHz。根据对称性的机械模式和对称性的槽的大小，我们表明，光学超模之间的光机耦合可以是线性或二次的机械位移振幅。调谐的纳米级槽的大小也示出调整的幅度和符号的腔超模分裂$2J$，使近共振的两个光学超模之间的运动散射，大大提高了$x^2$耦合强度。具体地，对于在$10$ ~MHz处的结构的中心纳米梁的基本弯曲模式，每声子线性交叉模式耦合率被计算为$\tilde{g}_{+-}/2π= 1$ ~MHz，对应于对于大于辐射限制的超模线宽的模式分裂$2J/2π= 1$ ~GHz的$\tilde{g}'/2π=1$ ~kHz的每声子$x^2$耦合率。
2016-07-04 physics.optics
Purcell Enhancement of Parametric Luminescence: Bright and Broadband Nonlinear Light Emission in Metamaterials
单光子源和相关双光子源是光信息系统的重要组成部分。非线性下转换光源是单光子和纠缠光子对的鲁棒且稳定的发射器。然而，由低对称性非线性晶体的性质决定的下变频光发射的速率通常非常小，导致器件设计和集成的显著约束。在本文中，我们表明，原则自发发射控制（即Purcell效应）的纳米结构，如超材料，可以概括为描述增强非线性光产生过程，如参量下转换。我们发展了一个新的理论框架，在一般的各向异性，色散和损耗介质中的量子非线性发射。我们进一步发现双曲型色散介质中的自发参量下转换是宽带的，并且没有相位失配。我们预测，在实验现实的纳米结构中，下转换的发射率提高了1000倍，每秒可达105个光子对。我们的理论形式和方法的Purcell增强的非线性光学过程，提供了一个框架，描述量子非线性光学现象在复杂的纳米光子结构。
2017-09-20 physics.optics
Low-loss Tunable 1-D ITO-slot Photonic Crystal Nanobeam Cavity
可调谐光学材料的特性使得在多功能超材料和包括光源和调制器的光子组件中的新应用成为可能。透明导电氧化物（TCO）能够通过改变它们的自由载流子浓度以及因此的等离子体色散来利用所施加的偏压高度调谐它们的光学性质。TCO材料氧化铟锡（ITO）表现出单位强折射率变化和ε近零行为。然而，通过这种调谐，源自基本Kramers-Kronig关系的相应的高光学损耗导致低腔精细度。然而，在不使用固有损耗的光物质相互作用增强技术（例如极化子模式）的情况下在ITO腔中实现高效调谐是一个挑战。在这里，我们讨论了一种新型的一维光子晶体纳米梁腔，以提供一个腔系统，提供广泛的谐振调谐范围，同时保持物理紧凑的足迹。我们表明，一个垂直的硅槽波导纳入主动门控ITO层提供~3.4 nm的调谐。通过部署分布式反馈，我们能够通过调整保持Q因子适度高。将其与来自光子（非等离子体激元）槽波导的亚衍射极限模体积（0.1（λ/2n）3）相结合，促进了超过一千的高Purcell因子。这种强烈的光-物质相互作用表明，减少腔的模体积比减少衍射限制的模腔（例如来自块状Si 3 N4的模腔）中的损耗更重要。这些可调谐腔使得未来的调制器和光源（诸如可调谐激光器）成为可能。
2017-11-08 physics.optics
Nanoscale Graphene Electro-Optic Modulators
对石墨烯的研究揭示了其独特的光学性质，包括与光的强耦合，高速操作和门可变光学电导率，这些都有望满足未来电光（EO）调制器的需求。特别是，最近的工作展示了一种基于石墨烯带间吸收的宽带电光调制器，其总长度仅为40μm。然而，与片上电子元件的尺寸相比，它仍然是笨重的。片上光学互连需要纳米尺度的EO调制。实现纳米石墨烯电光调制的关键是基于新型波导和平台大大增强光与石墨烯的相互作用。在此，我们提出了我们最近的探索石墨烯电光调制器的基础上，石墨烯夹在介电或等离子体波导。在适当的栅电压下，石墨烯的介电常数可以通过带内电子跃迁的作用被调节到很小，从而形成“石墨烯-缝隙波导”，极大地增强了吸收模式。基于小信号分析，在800 nm长的硅波导或120 nm长的等离子体波导内可以实现高达3dB的调制深度。它们具有纳米尺寸、小插入损耗、低功耗和潜在的高速性能等优点，并且与CMOS兼容。
2011-12-30 physics.optics
Optical trapping based on microring resonators with transverse slot structure
本文提出在5 μm微环谐振器中引入50 nm横向槽，利用场增强效应将50 nm纳米球的最大束缚光功率提升至3988.8 pN/W，显著增强纳米粒子光学捕获性能。
2025-06-09 physics.optics
Hyperbolic metamaterials: fundamentals and applications
超材料是一种纳米工程介质，其设计性能超出了自然界中可用的性能，在材料科学的各个方面都有应用。特别是，超材料已经显示出下一代光学材料的希望，其电磁响应无法从传统介质中获得。我们回顾了具有双曲色散的超材料的基本特性，并介绍了此类介质具有变革性影响潜力的各种应用。这些人造材料支持独特的体电磁状态，可以在纳米尺度上定制光-物质相互作用。我们提出了一个统一的观点，目前在该领域的双曲型超材料，如亚波长成像和宽带光子态密度工程的研究。该评论介绍了双曲介质理论的核心概念，以及对实验主义者至关重要的纳米纤维和表征细节。最后，我们概述了该领域的挑战，并提供了一套未来工作的方向。
2014-03-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic Circular Dichroism in Hyperbolic Metamaterial Nanoparticles
一些纳米材料的光学性质可以通过外部磁场来控制，从而为从单分子传感到纳米级非互易光学隔离的广泛应用提供活性功能。因此，具有宽带可调磁光响应的材料非常需要用于下一代集成光子纳米器件中的各种组件。同时，双曲超材料在过去的十年中受到了很多关注，因为它们表现出在自然界中很少观察到的不寻常的特性，并提供了一个理想的平台，通过精心设计的有效介电常数张量来控制纳米尺度的光学响应，超越了传统系统的可能性。在这里，我们实验研究磁性圆二色性在超颖表面上的透明基板上的II型双曲纳米粒子。数值模拟证实了实验结果，并建立了一个分析模型来解释所观察到的磁光效应的物理起源，这可以描述在与外部磁场的基本电和磁偶极子模式的耦合。我们的系统铺平了道路的纳米光子有源器件的发展相结合的好处，支持大密度的光学状态的能力，通过控制系统的各向异性介电常数自由调谐的磁光响应的双曲超材料的亚波长光操纵。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Realizing high-quality, ultra-large momentum states using semiconductor hyperbolic metamaterials
我们采用有效介质近似（EMA）和布洛赫理论比较半导体双曲型超材料（SHMs）在中红外频率和金属双曲型超材料（MHMs）在可见光频率的色散特性。该分析揭示了EMA可以安全地应用于MHM和SHMs的条件。我们发现，精确的纳米级分层和较长的红外工作波长的组合，使SHMs以及有效的介质限制内，与MHMs相比，允许实现非常高的光子动量状态。此外，SHMs允许新的现象，如超快创建的双曲流形通过光泵。特别是，我们研究了通过光泵浦实现超快拓扑跃迁的可能性，该光泵浦可以在飞秒时间尺度上对适当设计的量子阱进行光掺杂。
2015-03-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable Hyperbolic Metamaterials Based on Self-Assembled Carbon Nanotubes
我们发现，包装，水平排列的单壁碳纳米管薄膜是双曲超材料与超亚波长单位细胞和动态可调谐性。利用米勒矩阵椭圆偏振仪，我们表征了薄膜的掺杂水平相关的光学性质，并发现了一个宽带双曲区在中红外可调。为了表征面内双曲等离子体激元模式的色散，我们将纳米管膜蚀刻成相对于纳米管轴具有不同宽度和取向的纳米带，并且我们观察到双曲模式支持强光局部化。使用椭圆偏振数据的实验和理论模型之间的协议表明，包装的碳纳米管在纳米尺度上支持体各向异性响应。碳纳米管的自组装膜非常适合于热发射和光电探测中的应用，并且它们可以作为研究深亚波长区域中光-物质相互作用的模型系统。
2019-03-26 physics.app-ph physics.optics
Millimeter wave to terahertz compact and low-loss superconducting plasmonic waveguides for cryogenic integrated nano-photonics
等离子体激元作为一个快速发展的研究领域，提供了新的途径来引导和调制微波中的高度受限的光到光学频率范围。我们展示了一个等离子体缝隙波导，在纳米尺度上，基于高转变温度超导体BSCCO，以促进表现的芯片级毫米波太赫兹集成电路在低温下工作。我们研究了几何参数对100 GHz和500 GHz之间的BSCCO等离子体缝隙波导的模式特性的影响。此外，我们还研究了纳米级超导缝隙波导模式特性的热传感，表明在较低的频率下，波导的基模具有较大的传播长度、较低的有效折射率和较强的局域模式能量。此外，我们发现，我们的设备提供了一个更大的SPP传播长度和更高的场限制比金等离子体波导在宽的温度范围低于BSCCO Tc。该器件为实现纳米尺度低温低损耗光子集成电路开辟了一条新的途径。
2021-06-16 physics.optics quant-ph
Quantum nanophotonics using hyperbolic metamaterials
利用被称为超材料的人造纳米结构介质来设计光学特性，已经导致了具有从超分辨率成像到隐形能力的突破性设备。在这篇文章中，我们回顾了超材料的量子纳米光子应用，在该领域的最新发展。这旨在利用纳米光子学和纳米纤维学的最新进展来解决量子光学领域的许多挑战。我们专注于类的纳米结构介质与双曲型色散，已成为最有前途的超材料与众多的实际应用，从亚波长成像，纳米波导，生物传感非线性开关之一。我们提出了双曲型超材料的各种设计和表征原则，并解释了这种介质的最重要的属性：在电磁状态密度的宽带增强。我们回顾了最近的几个实验，探讨了这一现象，使用自发发射从染料分子和量子点。最后指出了双曲型异向介质在利用自发发射的宽带增强来构建单光子源方面的应用前景。
2013-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Structural second-order nonlinearity in metamaterials
非线性过程是激光、信息处理、传感和安全等许多光学技术的核心，需要适合纳米级集成的优化材料。在这里，我们证明了一个强大的大容量二阶非线性响应的出现在复合等离子体纳米棒材料组成的中心对称材料。超材料响应于s偏振激发和p偏振激发两者提供同等强的p偏振二次谐波光的产生。我们开发了一个有效的介质描述的基础物理，比较其预测的实验结果，并分析其适用性的限制。我们表明，虽然有效介质理论充分描述了非线性偏振，二次谐波光的发射过程不能在同一框架内描述。这项工作提供了对复合材料中出现的非线性光学响应的理解，并为集成非线性光子学的新非线性光学平台设计打开了大门。
2017-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strong Coupling in Hyperbolic Metamaterials
纳米尺度的光-物质相互作用在弱耦合制度已经实现了独特的双曲超材料模式拥有高密度的状态。在这里，我们显示了强耦合的多量子阱（MQW）板的子带间跃迁（ISBTs）和双曲型超材料（HMM）的体极化激元模式。这些HMM模式具有大的波矢量（高k模式），并且在常规材料中通常是瞬逝的。我们分析了一种实用的金属-介质多层隐马尔可夫模型结构，该结构由作为金属层的高杂质半导体和有源多量子阱介质板组成。我们观察到离域超材料模式与分布在整个结构中的活性材料的相互作用。强耦合和特征的反交叉与最大拉比分裂（RS）的能量高达52毫电子伏的预测之间的高k模式的HMM和ISBT，一个值约10.5倍大于ISBT线宽和4.5倍大于材料损耗的结构。有源半导体超材料器件中的RS能量的可扩展性和可调谐性在量子阱红外光电探测器和子带间发光器件中具有潜在的应用。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Different regimes of ultrashort pulse propagation in disordered layered media with resonant loss and gain
含有损耗和增益成分的不同光学纳米结构作为各种纳米光子和等离子体应用的新型先进材料和构建块吸引了越来越多的关注。所谓的有源超材料的独特可调光学特征支持它们在微米和纳米尺度上用于传感，成像和信号处理。然而，这种可调谐性需要对超材料参数的灵活控制，这可以通过涉及一组非线性相互作用来提供。在本文中，我们提出了一种方法来管理超短脉冲通过改变一个随机的有源超材料中的人口差异无序的水平。这使得能够提供三种不同的相互作用机制：自诱导透明性（低无序），局域化机制（中度无序），以及对应于强烈不同的光脉冲速度的光放大（强无序）。由于这种控制可以通过相当简单的工具来实现，比如简单的泵浦调谐，因此所提出的无序介质为设计用于一整套高度要求的光学应用的特殊有源组件打开了一个机会的空间。
2019-07-12 physics.optics
Systematic Study of Amorphous ABC Heterostructures at the Atomic Scale as a Second-Order Nonlinear Optical Metamaterial
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）；GFZ Helmholtz Centre for Geosciences（德国地球科学研究中心赫尔姆霍茨协会）；Fraunhofer Institute for Microstructure of Materials and Systems IMWS（弗劳恩霍夫材料系统和微结构研究所）
研究通过原子层沉积制备无定形ABC异质结构，发现其纳米尺度形态修饰显著提升第二阶极化率，实现1032nm波长下2.0±0.2pm/V的体第二阶极化率，与传统单晶非线性材料相当。
2026-01-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Broadband enhancement of light harvesting in luminescent solar concentrator
发光太阳能聚光器（LSC）可以吸收大面积入射的太阳光，然后发出高量子效率的光，最后被小型光伏（PV）系统收集。PV系统的集光面积比LSC系统的集光面积小得多，有可能提高太阳能电池的效率并降低成本。在这里，基于费米黄金法则，我们提出了一个理论描述的发光过程中，传统的射线光学模型不再适用的纳米LSC。作为一个例子计算与这个新的模型，我们证明了一个槽波导组成的纳米尺寸的低折射率槽区域夹在两个高折射率区域提供了一个宽带增强光捕获的发光中心在槽区域。这是因为缝隙波导可以（1）极大地增强由于珀塞尔效应引起的自发发射，（2）显著地增加发光中心的有效吸收截面，以及（3）极大地提高发光中心的量子效率。研究发现，即使在发光量子效率为0.5的情况下，仍有约80%的太阳光子最终转化为波导耦合发光光子。这种LSC有可能构建一个串联结构，可以吸收几乎全光谱的太阳光子，也可能是特别感兴趣的建筑集成纳米光伏应用。
2011-06-14 physics.optics
Spontaneous emission dynamics of $Eu^{ 3+}$ ions coupled to hyperbolic metamaterials
具有可调电磁特性的亚波长纳米结构系统，如双曲型超材料（HAMTS），为定制自发发射过程提供了一个有用的平台。在这里，我们研究了一个系统，包括$Eu^{ 3+}(NO_{3})_{3}6H_{2}O$纳米晶体上的HMM结构，其特征在于在多孔$Al_{2}O_{3}$矩阵的Ag-纳米线的六边形阵列。HMM偶联的$Eu^{ 3+}$离子表现出高达2.4倍的衰减速率的增加，伴随着$^{ 5}D_{0}\rightarrow$ $^{ 7}F_{2}$跃迁的发射速率的增强。使用时域有限差分建模，我们证实了这些观察与所看到的$Eu^{ 3+}$离子在HMM附近的光子态密度的增加。我们的研究结果表明，阻碍可以作为一个有价值的工具，以控制从弱跃迁的发射，因此暗示在纳米光电子学和量子器件的稀土离子的更实际的应用路线。
2021-01-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced Magneto-Optical Kerr Effect in Nano-Magnetic Metamaterials with Near-Perfect Coherent Absorption
Imperial College London（帝国理工学院）
本研究通过相干光学干涉在坡莫合金纳米磁体超表面中实现近完美吸收（>95%），并增强磁光克尔效应，为纳米磁性系统的光控提供通用方案。
2026-10-08 physics.optics
Mid-infrared directional surface waves on a high aspect ratio nano-trench platform
光学表面波，高度本地化的模式绑定到介质的表面，使光在纳米级的操纵，从而影响了纳米科学的广泛领域。利用人工设计的光学材料--超材料作为界面接触介质，可以显著改善表面波的传播，甚至产生新型的波。在这里，我们证明了高深宽比（1：20）的光栅结构与等离子体层在深纳米级沟槽功能作为一个多功能的平台，支持表面和体积红外波。表面波表现出独特的特性组合，如方向性，宽带存在（从4 μ m到至少14 μ m及以上）和高度局部化，使其成为有效控制红外频率范围内的光的有吸引力的工具。
2017-04-20 physics.optics
Transverse hypercrystals formed by periodically modulated phonon-polaritons
光子晶体和超材料是操纵光的两个主要范例。结合这两种方法导致超晶体：双曲色散超材料，经历周期性调制和混合光子晶体的方面与双曲色散物理。到目前为止，由于各种技术和设计的限制，超晶体的实验实现有限。在这里，我们创建纳米级超晶体的晶格常数范围从25 nm到160 nm，并测量其集体布洛赫模式和色散与散射近场显微镜。我们证明了第一次色散的功能，如负群速度，带折叠的指示，和签名的状态峰的尖锐密度，预计超晶体（而不是普通的极化激子晶体）。这些密度峰值将我们的发现与理论预测相联系，理论预测甚至在几何简单的晶格中也会出现极其丰富的超晶体能带结构。这些特征使得超晶体既从根本上令人感兴趣，又有可能用于工程纳米级光物质相互作用。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Interaction of electron beams with optical nanostructures and metamaterials: From coherent photon sources towards shaping the wave function
研究电子束与材料和光的相互作用已经是一个多世纪以来的研究领域。量子力学的兴起使这一领域在理论上得到了发展，电子显微镜和加速器的出现使这一领域在技术上得到了发展。如今，通过全息术、断层摄影术和最近的光子诱导近场电子显微镜等先进技术，可以从物质中的电子诱导激发中发现大量信息。问题是，是否可以以更有效的方式控制相互作用，以便通过执行具有更好的空间，时间和能量分辨率的实验来解决电子诱导极化的模式分解等重要问题。本文综述了在纳米尺度上控制电子和光相互作用的最新进展。将讨论电子与纳米结构和超材料相互作用的理论和数值方面，目的是了解电子与更复杂结构相互作用的辐射机制。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Disordered ensembles of strongly coupled single-molecule plasmonic picocavities as nonlinear optical metamaterials
我们建议使用分子picocavity合奏宏观相干非线性光学器件，使纳米级强耦合。对于一个通用的picocavity模型，包括分子和光子的无序，我们推导出理论上的性能界限相干交叉相位调制信号使用弱经典场的不同频率。我们表明，强耦合的picocavity { \it vacua}与特定的振动边带中的分子发射光谱的结果在一个显着的变化的超材料的有效折射率相对于一个无分子的情况下，由于真空诱导的Autler-Townes效应。对于一个现实的分子无序模型，我们证明了交叉相位调制的光场弱至10千瓦/厘米$^2$是可行的，在室温下使用分子picocavities的稀系综，提供了有限的真空是不共振驱动的外部探测场}。我们的工作为利用强耦合进行光态制备和量子控制的等离子体超材料的发展铺平了道路。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Strong Off-Resonant Enhancement of Spontaneous Emission in Metal-Dielectric-Metal Plasmon Waveguide Structures
本文从理论上研究了金属-介质-金属平板和缝隙波导结构中光学偶极发射极的自发发射过程。我们发现，这两种结构表现出强烈的非共振发射增强由于两个金属板之间的模式的严格限制。表面等离子体激元-极化激元激发的大幅增强使得偶极发射能够优先耦合到等离子体激元波导模式中。这些结构在创建纳米级局部光源或在集成光学电路中产生引导单等离子体中找到应用。
2008-08-11 physics.optics
A Generative Model for Inverse Design of Metamaterials
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
近年来，二维超材料的出现带来了一种革命性的手段来操纵纳米尺度上的光行为。这些结构化材料的有效参数使得对光的光学性质的控制前所未有，从而引发了之前在平面透镜、全息成像和发射控制等方面无法实现的应用。迄今为止，这种结构的设计依赖于光学科学家的专业知识来指导电磁模拟的进展，该电磁模拟迭代地求解麦克斯韦方程组，直到可以获得局部优化的解。在这项工作中，我们确定了一种解决方案，通过深度学习架构来规避这种直觉引导的设计。当输入一组光谱时，构造的生成网络从用户定义的几何结构数据集中同化候选图案，以匹配输入光谱。所产生的超材料图案表现出高保真度，以约0.9的平均精度产生等效光谱。这种方法揭示了一个机会，以加快发现和设计的超颖表面定制的光学响应在一个系统的，逆向设计的方式。
2018-05-25 cs.LG physics.comp-ph physics.optics
An all-dielectric bowtie waveguide with deep subwavelength mode confinement
为了满足未来光子集成电路的尺寸和功率要求，一种有效的方法是将光子器件封装。表面等离子体激元（SPP）是亚波长模式限制的最有前途的候选材料之一，然而，基于SPP的结构不可避免地受到高传输损耗的影响。在这里，我们报告了一个全介质蝴蝶结（ADB）波导由两个相同的硅楔嵌入在二氧化硅包层与纳米间隙。由于连续的狭缝和反狭缝效应，间隙表现为“电容式”能量存储，使得ADB波导具有与最近报道的混合等离子体激元波导相似甚至更小的模式面积。更重要的是，ADB波导支持准TM本征模，由于没有金属成分，因此基本上是无损的。这使得我们的ADB波导与等离子体波导相比在传输长度上有了本质的发展。ADB波导与半导体制造技术完全兼容，并且可以产生真正的纳米级基于半导体的光子学。
2017-06-30 physics.optics
Optical anapole mode in nanostructured lithium niobate for enhancing second harmonic generation
利用高透明度材料产生二次谐波是产生真空紫外、紫外和可见光等特殊波长相干光源的一种有吸引力的方法。提高非线性转换效率对于量子光源、高分辨率非线性显微镜等领域的实际应用具有重要意义。本文利用锂尖晶石中的阿那普尔激发，在11 GW/cm ~ 2泵浦功率下，在282 nm的SH波长处获得了转换效率为0.01%的增强倍频（LiNbO 3，或LN）纳米盘通过占主导地位的d33非线性系数进行了研究。该结构具有强的远场散射抑制能力和良好的内场约束能力，有助于提高非线性转换效率。通过双曲型超材料结构设计，LN与衬底之间的高折射率对比度有助于LN纳米盘中的Anapoles。通过对双曲型超材料的多层结构进行剪裁，可以在不同的波长处调谐阿那普尔激发波长。这表明，通过对ε近零（ENZ）双曲超材料衬底的不同设计，可以在宽范围的泵浦光波长下实现增强的二次谐波。本研究所提出的奈米结构可能对整合光学等奈米尺度的光与物质相互作用有重要的意义。
2020-03-22 physics.optics
'Plasmonics' in free space: observation of giant wavevectors, vortices and energy backflow in superoscillatory optical fields
渐逝光可以通过等离子体纳米颗粒或锥体中的共振吸收或通过穿过纳米孔的透射而在纳米尺度处被定位。然而，传统的透镜不能聚焦超过波长λ的一半的自由空间光。然而，多波的精确干涉可以在自由空间中形成任意小尺寸的热点，称为超振荡。在这里，我们报告了一种新型的集成超材料干涉测量，允许第一次映射的领域与深亚波长分辨率~ λ/100。它揭示了超振荡热点附近的电磁场具有许多类似于共振等离子体纳米粒子或纳米孔附近的特征：热点被纳米级相位奇点（尺寸约λ/50）和波相位变化比驻波快十倍以上的区域包围。这些具有高局部波矢的区域被钉扎到相位涡旋和能量回流区（尺寸约λ/20），这有助于使主焦斑尺寸收紧超过阿贝-瑞利极限。我们的观察揭示了倏逝波的等离子体纳米聚焦和自由空间波的超振荡纳米聚焦之间的相似性，并证明了超振荡和超聚焦之间的基本联系，为纳米尺度计量和成像提供了新的机会。
2018-05-30 physics.optics
Hyperbolic Metamaterials via Hierarchical Block Copolymer Nanostructures
双曲型超材料（Hyperbolic Metamaterials，简称HAMTS）在光学领域提供了非传统的特性，使光在纳米尺度上的限制和传播成为可能。光轴的面内取向，在与各向异性的阻碍一致的方向上，是纳米光子学和成像中的各种新的应用所期望的。本文介绍了一种基于嵌段共聚物（BCP）共混物不稳定性的面内光轴局域化全息图的制作方法。BCP薄膜在形貌限定的基底上的去湿产生由高度有序的层状纳米结构以分级结构组成的液滴。分层纳米结构代表了一个有价值的平台，用于随后的图案转移到金/空气HMM，在可见光谱中的宽波长范围内表现出双曲线行为。在580 nm处高达32的计算的Purcell因子支持放置在HMM顶部的纳米金刚石中的缺陷的荧光寿命的强烈减少。
2021-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Fibre-optic metadevice for all-optical signal modulation based on coherent absorption
最近，相干控制薄膜的物质在驻波的光学响应引起了相当大的关注，从应用在激发选择光谱学和非线性光学的演示全光学图像处理。在这里，我们表明，集成的超材料和光纤技术允许使用相干控制的吸收在一个完全光纤化和封装的开关元器件。有了这个元器件，控制光与光在纳米级等离子体超材料薄膜上的光纤尖端，我们提供了逻辑功能XOR，NOT和AND的原理证明演示，这些功能在1530 nm和1565 nm之间的波长的相干完全光纤化网络内执行。元器件的性能已经过测试，光信号相当于高达40 Gbit/s的比特率和亚毫瓦功率水平。由于相干吸收可以工作在单光子水平，也与100太赫兹的带宽，我们认为，所展示的全光开关的概念在相干和量子信息网络有潜在的应用。
2017-09-15 physics.optics
Injection-locked phonon lasing driven by an individual plasmonic metamolecule
纳米光子器件利用几何相关的光学性质来限制和增强光与小尺度物质的相互作用。通过仔细图案化纳米级几何形状，可以实现跨不同物理域的响应耦合，例如光机械晶体中的光子和声子模式。等离子体激元的极端光学约束可以将强的跨域相互作用局部化到纳米尺度体积中，比许多纳米系统的热和机械本征模更小，为工程可重构的动态纳米系统开辟了新的领域。在这里，我们提出了一种基于电驱动，机械耦合间隙等离子体超分子谐振器的纳米系统。集成电致动揭示了不同的色散和反应性的光学机械耦合制度的元分子，并使宽光谱调谐的个人等离子体共振和选择性的光学转换的纳米机械模式。强的热机械反作用从一个单一的点状超分子产生光驱动的自振荡，我们表明，这种超分子声子激光器可以注入锁定，以增强弱的机械刺激。这种多域纳米系统推进了纳米机械传感和光学调制，为研究纳米级非线性光学力学开辟了新的途径，并可能成为未来可重构“智能”超材料的基石。
2017-07-06 physics.optics
Light-Sound Interaction in Nanoscale Silicon Waveguides
本论文主要研究奈米矽波导中近红外线与千兆赫声波的相互作用。第二章介绍了光子-声子耦合及其理论描述，描述了基本机制并发展了该过程的量子场论。第三章探讨了波导和腔中的动力学效应。证明了布里渊增益系数与真空耦合率之间的关系。第四章研究了纳米硅波导中布里渊散射的观测。波导紧密地限制$193 \, \text{THz}$光和$10 \, \text{GHz}$声振动。由于泄漏到二氧化硅衬底中，声学品质因数仍然限于约$300$。这些波导在$25 \, \text{mW}$的泵浦功率下在窄带频率中是光学透明的。除了这种放大之外，我们还将$10 \, \text{GHz}$微波信号转换到$1 \, \text{THz}$上。第五章扩展了第四章的实验工作，制作了一个由二氧化硅锚固定的完全悬浮的纳米线级联。这增强了从$300$到$1000$的机械品质因数，使得能够观察到布里渊放大超过硅中的传播损耗。放大的量主要受到随着悬架数量增加而声学质量快速下降的限制。我们提出了一种机制，以取消这种不均匀的扩大。第六章着眼于窄硅缝隙波导的潜力，以提高光机耦合。对于某些尺寸，这些波导支持光声模式，其相互作用效率比单纳米束系统高一个数量级。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Bound states in the continuum and Fano resonances in the strong mode coupling regime
高折射率共振介电纳米结构的研究是纳米光学和超材料激发的纳米光子学的一个新的研究方向。由于独特的光致电磁Mie共振，高折射率纳米结构有望在一系列潜在应用中补充甚至取代不同的等离子体元件。在这里，我们研究了单个亚波长高折射率介质谐振器模式之间的强耦合，并分析了谐振器纵横比变化时的模式变换和法诺谐振。我们表明，强模式耦合的结果在共振与高品质因数，这是有关的物理在连续的束缚态的辐射损耗几乎被抑制时，由于相消干涉的弗里德里希-温特根的情况。我们解释了这些国家的物理多极分解，并表明它们的出现是伴随着激烈的变化的远场辐射图案。我们揭示了高品质的共振和Fano参数的散射截面谱的特性之间的形成的基本联系。我们的理论研究结果证实了微波实验的散射高折射率圆柱谐振器具有可调的纵横比。所提出的机制的强模式耦合在单一的亚波长高折射率谐振器伴随着高品质因数的谐振，有助于扩展基本功能的全介质纳米光子学，打开了新的视野，为有源和无源纳米元器件。
2018-12-01 physics.optics
Extreme light confinement and control in low-symmetry phonon-polaritonic crystals
本综述梳理低对称晶体中声子极化激元的研究进展，阐释对称性破缺对极化激元响应及纳米光传播的作用，并探讨其在拓扑物理、非线性调控等方向的新兴机遇。
2023-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrically Driven Hyperbolic Nanophotonic Resonators as High Speed, Spectrally Selective Thermal Radiators
我们介绍和实验证明了一类新的电驱动的热发射器的基础上，全球对齐的碳纳米管超材料图案化的纳米带。超材料带表现出具有极端各向异性的电子和光子特性，这使得沿着一个轴的低损耗、波长压缩的双曲光子模式和沿着另一个轴的高电阻率和有效的焦耳加热成为可能。在单个芯片上批量制造的器件发射线性偏振的热辐射，其峰值波长由其双曲线共振决定，并且其低热质量产生高达1兆赫的红外辐射调制率。作为概念验证演示，我们展示了单个芯片上的两组热发射器，每个都以不同的光谱峰值位置和调制率工作，可以用于用单个检测器检测二氧化碳。我们预计，批量制造，宽调制带宽和定制的光谱调谐与双曲线芯片为基础的热发射器的组合将使传感，成像和计量应用的多路复用红外光源的新模式。
2022-01-08 physics.app-ph physics.optics
