Диэлектрическая термонанофотоника

Оптический нагрев наноструктур находит применение в ряде областей, связанных с химией, биологией и медициной: для термоконтроля химических реакций, адресной доставки лекарств, фототермической визуализации биологических объектов и т.д.

Полупроводниковые и диэлектрические материалы могут иметь большие термооптические коэффициенты, что позволяет наблюдать оптические нелинейные эффекты, связанные с нагревом резонансных наноструктур. Кроме того, в полупроводниковых материалах омические потери, ответственные за оптический нагрев, могут изменяться в широком диапазоне. Эти факторы, хорошо изученные в объемных материалах, сильно изменяют свойства неметаллических субволновых резонаторов и позволяют эффективно управлять параметрами мета-атомов и метаповерхностей, например, перестраивать диаграмму направленности нелинейного сигнала. Условия наиболее эффективного нагрева требуют решения самосогласованной задачи, что делает их изучение нетривиальным и интересным вопросом, и приводит к интересным режимам работы, так например, может достигаться режим бистабильности.