A modified Moss rule highlights underexplored classes of high refractive index materials
National Centre for Nano Fabrication and Characterization (DTU Nanolab), Technical University of Denmark（丹麦技术大学纳米加工与表征国家中心（DTU Nanolab））
研究聚焦高折射率材料，改进莫斯规则以光吸收边缘为基础筛选材料，发现多种有前景的材料类别，通过计算表明硫族氮化物(Hf,Zr)2(S,Se)N₂家族性能优异，确立其为下一代光子应用的独特材料家族。
2026-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent refractive index of AlGaAs for quantum-photonic devices near the bandgap
Institute for Emerging Electronic Technologies, IFW Dresden（德累斯顿亥姆霍兹中心新兴电子技术研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Chemnitz University of Technology（开姆尼茨工业大学）
本研究提出了一种实验方法，用于精确测量AlGaAs在低温下的折射率，通过微腔共振和模拟分析，实现了高精度的解析表达式，为量子光子器件设计提供支持。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
One dimensional photonic media characterized by uniform distributions of clusters
我们通过将高折射率层聚集成团，随机分布在这种结构中，实现了一维无序光子结构。我们可以控制团簇的最大尺寸和高低折射率层的比例。通过研究作为最大集群大小的函数的平均传输，我们观察到一个最小的和非常有趣的振荡的趋势。我们的研究结果提供了新的见解在随机系统的物理。
2014-05-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Scalable van der Waals Photonics: High-Refractive-Index Gallium Sulfide Films with Single-Crystal Optical Properties
Emerging Technologies Research Center, XPANCEO（XPANCEO 新兴技术中心）；Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高级研究中心）
本文提出通过原子层沉积制备高折射率氧化镓薄膜，实现可扩展的范德瓦耳斯光子学平台，其光学性能接近单晶材料，适用于高集成度波导应用。
2025-12-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Effects of disorder on superlensing in two dimensional photonic crystal slabs
我们证明了一个六角形的二维光子晶体可以作为一个各向同性介质，有效折射率n_eff =-1，因此能够不受限制的超透镜。我们通过计算光子晶体的能带结构和电磁波在光子晶体中的传播图来研究超透镜效应。通过分析线光源成像时的光强分布，我们研究了表面和晶体无序对超透镜效应的影响。
2004-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Immersion microscopy based on photonic crystal materials
基于紧束缚近似下的表面等离子体布洛赫波光学，建立了表面等离子体浸没显微镜提高光学分辨率的理论模型。它示出了一个类似的分辨率增强可能会发生在一个更一般的情况下的浸没式显微镜的基础上的光子晶体材料具有正或负的有效折射率。在我们的表面等离子体浸没显微镜实验中观察到了有效折射率的两个符号，这也表明能够对单个病毒成像。
2005-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transfer learning-aided, artificial intelligence approach to evaluate optical properties of materials for classical and quantum photonic applications
Aalborg University（奥尔堡大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本研究采用迁移学习辅助的人工智能方法，通过人工神经网络快速准确估算贵金属与半导体的折射率，为经典和量子光子学应用的材料光学性质评估提供了高效方案。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Chiral metamaterials with negative refractive index based on four "U" split ring resonators
单轴手征超材料是由两层四个U形开口环谐振器相互扭转90 °构成的。它显示出巨大的旋光性和圆二色性。反演结果表明，由于大的手征性，圆偏振波可以实现负折射率。实验结果与数值计算结果吻合较好。
2010-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Photonic Band Gap Effects in Two-dimensional Polycrystalline and Amorphous Structures
我们数值研究了具有短程位置有序的二维光子结构中的光态密度，观察到了从多晶光子系统到非晶光子系统的明显转变。在多晶体中，光子带隙（PBG）形成在单个区域内，这导致了类似于周期性结构的DOS耗尽。在非晶光子介质中，由于畴的尺寸太小而不能形成光子带隙，因此畴的耗尽被显著削弱。分离多晶和非晶制度的临界域尺寸由布拉格散射的衰减长度确定，这不仅取决于位置顺序的程度，而且还取决于光子材料的折射率对比度。即使相对较低的折射率对比度，我们发现，适度的短程位置顺序的光子结构增强了通过集体散射和干涉的光限制。
2010-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Giant Gating Tunability of Optical Refractive Index in Transition Metal Dichalcogenide Monolayers
我们报道了过渡金属硫属化物（TMDC）单层（例如MoS2、WS2和WSe2）的折射率可以使用CMOS兼容的电选通在激子共振周围实质上调谐为虚部> 60%和实部> 20%。这种巨大的可调谐性根源于激子效应在单层折射率中的主导地位以及激子对注入的载流子的影响的强烈敏感性。这种可调谐性主要是由于注入的载流子加宽了激子带间跃迁的谱宽，促进了中性激子和带电激子的相互转换。注入的载流子的其他效应，如带隙重整化和激子结合能的改变，只起微不足道的作用。我们还表明，原子级薄的单层膜，当与光子结构相结合，可以使光学吸收（反射）的效率从40%（60%）到80%（20%）调谐由于巨大的可调性的折射率。这项工作可能会铺平道路的发展，场效应光子学的光学功能，可以控制与CMOS电路。
2017-05-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Light-matter interactions in layered materials and heterostructures: from moiré physics and magneto-optical effects to ultrafast dynamics and hybrid meta-photonics
本文综述了分层二维材料及异质结构中光-物质相互作用的最新进展，涵盖莫尔物理、磁光效应、超快动力学与混合光子集成，并展望其在光电子学和下一代光子器件中的应用潜力。
2024-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Function Photonic Crystals
本文提出了一种新的功能光子晶体，其折射率是空间位置的函数。与传统的PC不同，该结构由具有不同介电常数$ε_{A}$和$ε_{B}$的两种材料A和B生长。利用费马原理，给出了光在一维、二维和三维函数光子晶体中的运动方程。对于一维函数光子晶体，我们研究了其色散关系、带隙结构和透射率，并与传统的光子晶体进行了比较。通过选择不同的折射率分布函数$n(z)$，可以得到比传统光子晶体更宽或更窄的带隙结构。
2012-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.gen-ph physics.optics
Analysis, optimization, and characterization of magnetic photonic crystal structures and thin-film material layers
MPC（Magneto-光子晶体）Optimization是一个功能丰富的Windows软件应用程序，旨在使研究人员能够分析含有旋光成分的多层膜的光学和磁光光谱特性。报道了一套用于一维磁性光子晶体（MPC）设计优化和光学或磁光（MO）谱分析的计算算法及其Windows软件实现。相关材料属性数据集（例如，包括了几种重要的光学和MO材料的折射率、吸收和回转的光谱，使得以前发表的基于MPC的法拉第旋转器开发领域的结果能够容易地再现，并且为未来的用户提供了对该软件包的多种功能的有效演示质量介绍。我们还报告了用于获得新材料的吸收系数光谱色散数据集的方法和算法，其中薄膜厚度，透射光谱和折射率色散函数是已知的。
2019-05-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical Effects and Applications Associated with Photonic Crystal Materials
光子晶体材料具有选择性地改变特定波长光的方向的能力，这引起了人们的广泛关注。目前，人们对光子晶体材料的制备和应用进行了大量的研究。有许多结构属于光子晶体的范畴; 1D、2D和3D有序结构可以符合光子晶体的条件，前提是存在具有足够折射率对比度的介电材料的有序重复晶格。这些结构的光学响应，即相关的光子带隙或阻带，对于涉及光的任何应用都是特别感兴趣的。光子带隙对晶格尺寸或折射率组成变化的敏感性为精确的光学传感器创造了可能性。光催化应用通常利用光子带隙边缘波长处群速度降低的光学现象。光子带隙的固有反射率已经在光波导或作为太阳能电池反射器层中产生了应用。有无数的例子研究试图利用这些方面的光子晶体行为，以改善材料设计。在这里，光子晶体的作用是在各种各样的学科审查，编目的方式，这些结构增强了具体的应用。特别强调的是提供一个了解的具体功能，可调光学响应在光子晶体在其应用。
2022-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Comparing omnidirectional reflection from periodic and quasiperiodic one-dimensional photonic crystals
我们确定的范围内的厚度和折射率的全向反射从准周期多层膜发生。通过诉诸的概念下的透射率曲线的面积，我们评估在一个系统的方式不同的准周期斐波那契多层膜的性能。
2005-04-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Computational discovery of high-refractive-index van der Waals materials: The case of HfS$_2$
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）；XPANCEO
本研究结合从头算与实验筛选高折射率范德华材料，发现HfS₂在可见光区折射率超3且各向异性强，经实验验证其光学特性与环境稳定性方案，证实其可见光光子应用潜力。
2025-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Breaking the Moss rule
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Rice University（莱斯大学）
本文探讨了超越Moss规则的超Mossian介电材料，分析其电子能带结构和计算筛选方法，揭示其在光子器件中的应用潜力。
2026-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
New Insights into Refractive Indices and Birefringence of Undoped and MgO-Doped Lithium Niobate Crystals at High Temperatures
本文利用光谱椭偏仪在450-1700 nm及室温至1000 °C条件下高精度测量未掺杂和MgO掺杂铌酸锂晶体的折射率与双折射，并结合拉曼光谱分析晶格动力学，揭示各向异性到各向同性的转变温度及MgO掺杂对光学损伤阈值的影响，为光子学应用奠定基础。
2025-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optimization of wide-band quasi-omnidirectional 1-D photonic structures
我们已经设计，优化，制造和表征高反射准全向（角度范围$0-60^\circ$）多层结构具有较宽的光谱范围。两种技术，啁啾（厚度的连续变化）和布拉格型子结构的堆叠，已被用来提高反射率与最小厚度为一对给定的折射率。采用传输矩阵法进行了数值计算，我们优化的设计参数，以获得最大的反射率平均在不同的光谱范围内的所有角度。我们制作了一些优化的结构与多孔硅介质多层膜具有低折射率对比度，并比较其测量的光学性质与计算。两个啁啾结构的厚度为21.6 $μ$ m和60.4 $μ$ m，导致准全向反射镜的带宽为360 nm和1800 nm，中心分别在1160 nm和1925 nm已被示出。此外，我们制作了一个堆叠的子布拉格反射镜结构的准全向带宽为1800 nm（中心在1850 nm）和厚度为41.5 $μ$ m，这是几乎三分之二（厚度）的啁啾结构。因此，我们的技术使我们能够获得相对较薄的准全向反射镜，在不同的波长范围内的宽带。我们的分析技术可以用于优化的反射率不仅在多层PS系统具有不同的折射率对比度，但也与其他类型的材料具有低折射率对比度的系统。本研究也可能是有用的，用于获得全向介质镜在大的光谱区域使用不同的材料，平面聚焦反射器，热调节器，或者，如果包括缺陷，作为过滤器或远程化学/生物传感器具有广泛的角度独立的响应。
2021-03-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A hidden advantage of van der Waals materials for overcoming limitations in photonic integrated circuitry
本文研究了基于WS2的范德华材料波导，发现其垂直于原子层方向的光学各向异性非但不是阻碍，反而能扩大单模传播参数范围并改善器件特性，为纳米光子器件设计提供了新机遇。
2023-03-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Fabrication of photonic nanostructures from hexagonal boron nitride
对基于层状范德华（vdW）材料的器件的兴趣日益增长，推动了新的纳米制造方法的发展。六方氮化硼（hBN）是量子光子学和极化激元学研究中最有前途的材料之一。在这里，我们详细报告了一个有前途的nanofabelets过程中使用的混合电子束诱导蚀刻（EBIE）和反应离子蚀刻（RIE）技术制造几个hBN光子器件。我们强调RIE和EBIE的缺点和优点，并展示了实用的混合方法的悬浮和支持的器件结构与纳米级的功能和高度垂直的侧壁的制造。高品质的腔光学模式（Q~1500）的测量证明了所制造的设备的功能。我们的纳米纤维方法构成了基于hBN和其他分层vdW材料的集成单片量子光子学平台的进步。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
