Παρακαλώ χρησιμοποιήστε αυτό το αναγνωριστικό για να παραπέμψετε ή να δημιουργήσετε σύνδεσμο προς αυτό το τεκμήριο: https://hdl.handle.net/10442/19789
Export to:   BibTeX  | EndNote  | RIS
Εξειδίκευση τύπου : Άρθρο σε επιστημονικό περιοδικό
Τίτλος: Efficient Lasing in MoS2/WSe2-Based Metasurfaces Enabled by Quasi-Dark Magnetic Dipole Resonance
Δημιουργός/Συγγραφέας: Nousios, Georgios
Christopoulos, Thomas
Kriezis, Emmanouil E.
[EL] Τσιλιπάκος Οδυσσέας[EN] Tsilipakos, Odysseassemantics logo
Ημερομηνία: 2026
Γλώσσα: Αγγλικά
ISSN: 2574-0970
2574-0970
DOI: 10.1021/acsanm.5c04888
Περιγραφή: The combination of a strongly resonant optical metasurface (MS) with a MoS2/WSe2 heterobilayer is proposed for efficient free-space lasing enabled by the enhanced coupling between the optical and matter (exciton) states. The MS comprises silicon-rich nitride meta-atoms periodically arrayed in a subdiffractive lattice and overlaid with MoS2/WSe2, which provides an optically pumped gain around 1130 nm. Light emission is enabled by exploiting a quasi-bound state in the continuum in the form of a perturbed vertical magnetic dipole resonance. Following a meticulous design process guided by full-wave simulations and multipole expansion analysis, an ultralow lasing threshold of ∼6 kW/cm2 is achieved. Moreover, the thermal stability of the lasing structure is examined through heat-transfer simulations; stable operation with pump power densities up to a few MW/cm2 (3 orders of magnitude above the threshold) is predicted. These results demonstrate that MoS2/WSe2-based MS lasers can exhibit robust operation, paving the way for highly performing ultrathin light-emitting surfaces. The lasing response is rigorously assessed through a highly efficient temporal coupled-mode theory framework, verified by time-domain FEM simulations showing excellent agreement. Thus, an efficient and accurate approach to design and study MS lasers with arbitrary geometries and surface or bulk gain media is introduced, exhibiting significant advantages over cumbersome full-wave simulations.
Τίτλος πηγής δημοσίευσης: ACS Applied Nano Materials
Τόμος/Κεφάλαιο: 9
Τεύχος: 5
Θεματική Κατηγορία: [EL] Εφαρμοσμένη οπτική. Φωτονική[EN] Applied optics. Photonicssemantics logo
[EL] Νανοτεχνολογία[EN] Nanotechnologysemantics logo
Λέξεις-Κλειδιά: light-emitting metasurfaces
bound states in the continuum
transition-metal dichalcogenides
two-dimensional materials
temporal coupled-mode theory
Κάτοχος πνευματικών δικαιωμάτων: © 2026 The Authors. Published by American Chemical Society
Όροι και προϋποθέσεις δικαιωμάτων: This publication is licensed under CC-BY-NC-ND 4.0 .
Ηλεκτρονική διεύθυνση στον εκδότη (link): https://doi.org/10.1021/acsanm.5c04888
Εμφανίζεται στις συλλογές:Ινστιτούτο Θεωρητικής και Φυσικής Χημείας (ΙΘΦΧ) - Επιστημονικό έργο

Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο:
Αρχείο Περιγραφή ΣελίδεςΜέγεθοςΜορφότυποςΈκδοσηΆδεια
Nousios et al_2026_applied nano materials.pdfOpen access article3.9 MBAdobe PDFΔημοσιευμένη/του ΕκδότηccbyncndΔείτε/ανοίξτε