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

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005238
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5238-9

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 (4 Januar 2021) Heft 1 . - S. 1921-1929.
ISSN 1944-8252
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1021/acsami.0c18160

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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
Keywords: metal−dielectric−metal periodic structures; mid-IR absorption; magnetic polariton absorption; multimodal absorption; broadband absorption; thermal emission; radiative cooling; microfabrication
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Kolloidale Strukturen und Energiematerialien
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Institut für Makromolekülforschung - BIMF
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Kolloide und Grenzflächen - BZKG
Forschungseinrichtungen > EU-Projekte > VISIRday
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > EU-Projekte
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5238-9
Eingestellt am: 08 Jul 2021 06:30
Letzte Änderung: 08 Jul 2021 06:41
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/5238

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