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Design of Multimodal Absorption in the Mid-IR : A Metal Dielectric Metal Approach

Titelangaben

Pech-May, Nelson W. ; Lauster, Tobias ; Retsch, Markus:
Design of Multimodal Absorption in the Mid-IR : A Metal Dielectric Metal Approach.
In: ACS Applied Materials & Interfaces. Bd. 13 (2021) Heft 1 . - S. 1921-1929.
ISSN 1944-8252
DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.0c18160

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Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: Andere
ERC Horizon 2020 VISIRDay grant agreement no.714968

Abstract

Specific control on the mid-infrared (mid-IR) emission properties is attracting increasing attention for thermal camouflage and passive cooling applications. Metal–dielectric–metal (MDM) structures are well known to support strong magnetic polariton resonances in the optical and near-infrared range. We extend the current understanding of such an MDM structure by specifically designing Au disc arrays on top of ZnS–Au–Si substrates and pushing their resonances to the mid-IR regime. Therefore, we combine fabrication via lift-off photolithography with the finite element method and an inductance–capacitance model. With this combination of techniques, we demonstrate that the magnetic polariton resonance of the first order strongly depends on the individual disc diameter. Furthermore, the fabrication of multiple discs within one unit cell allows a linear combination of the fundamental resonances to conceive broadband absorptance. Quite importantly, even in mixed resonator cases, the absorptance spectra can be fully described by a superposition of the individual disc properties. Our contribution provides rational guidance to deterministically design mid-IR emitting materials with specific narrow- or broadband properties.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie I
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie I > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Univ.-Prof. Dr. Markus Retsch
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Profilfelder > Emerging Fields > Energieforschung und Energietechnologie
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Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Zentrum für Kolloide und Grenzflächen - BZKG
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Profilfelder > Emerging Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 29 Jan 2021 11:53
Letzte Änderung: 17 Jan 2022 14:58
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/62556