Name: demonstration of spin-multiplexed and direction-multiplexed all-dielectric visible metaholograms
Uploaded: 2020-09-25T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Demonstration of Spin-Multiplexed and Direction-Multiplexed All-Dielectric Visible Metaholograms at JoVE.com

Dette arbejde blev ydet økonomisk støtte fra National Research Foundation (NRF) tilskud (NRF-2019R1A2C3003129, CAMM-2019M3A6B3030637, NRF-2019R1A5A8080290) finansieret af ministeriet for videnskab og ikt i den koreanske regering. I.K. anerkender NRF Global Ph.D. fellowship (NRF-2016H1A2A1906519) finansieret af den koreanske regerings undervisningsministerium.

1. Fremstilling af udstyr
BEMÆRK: Figur 1 viser fremstillingsprocessen af a-Si:H-metaoverflader17.
<ol><li>Der tilberedes et sammensmeltet silicawaferstykke (størrelse = 2 cm x 2 cm, tykkelse = 500 μm) som substrat. Skyl underlaget med acetone og isopropylalkohol (IPA), og blæs derefter nitrogengas over underlaget for at tørre det.</li>
	<li>Der deponeres en 380 nm tyk a-Si:H-film på substratet ved hjælp af plasmaforbedret kemisk d...

<ol>
	<li>Ni, X., Wong, Z. J., Mrejen, M., Wang, Y., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ultrathin+invisibility+skin+cloak+for+visible+light.">An ultrathin invisibility skin cloak for visible light.</a> Science. 349 (6254), 1310-1314 (2015).</li><li>Valentine, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+optical+metamaterials+with+a+negative+refractive+index.">Three-dimensional optical metamaterials with a negative refractive index.</a> Nature. 455 (7211), 376-379 (2008).</li><li>Kim, I., So, S., Rana, A. S., Mehmood, M. Q., Rho, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermally+robust+ring-shaped+chromium+perfect+absorber+of+visible+light.">Thermally robust ring-shaped chromium perfect absorber of visible light.</a> Nanophotonics. 7 (11), 1827-1833 (2018).</li><li>Jang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kerker-conditioned+dynamic+cryptographic+nanoprints.">Kerker-conditioned dynamic cryptographic nanoprints.</a> Advanced Optical Materials. 7 (4), 1801070 (2019).</li><li>Zheng, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metasurface+holograms+reaching+80%+efficiency.">Metasurface holograms reaching 80% efficiency.</a> Nature Nanotechnology. 10 (4), 308-312 (2015).</li><li>Khorasaninejad, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metalenses+at+visible+wavelengths:+Diffraction-limited+focusing+and+subwavelength+resolution+imaging.">Metalenses at visible wavelengths: Diffraction-limited focusing and subwavelength resolution imaging.</a> Science. 352 (6290), 1190-1194 (2016).</li><li>Li, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Full-space+cloud+of+random+points+with+a+scrambling+metasurface.">Full-space cloud of random points with a scrambling metasurface.</a> Light: Science and Applications. 7 (1), 63 (2018).</li><li>Mahmood, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+insensitive+multifunctional+metasurfaces+based+on+all-dielectric+nanowaveguides.">Polarization insensitive multifunctional metasurfaces based on all-dielectric nanowaveguides.</a> Nanoscale. 10 (38), 18323-18330 (2018).</li><li>Devlin, R. C., Khorasaninejad, M., Chen, W. T., Oh, J., Capasso, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Broadband+high-efficiency+dielectric+metasurfaces+for+the+visible+spectrum.">Broadband high-efficiency dielectric metasurfaces for the visible spectrum.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (38), 10473-10478 (2016).</li><li>Chen, B. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GaN+metalens+for+pixel-level+full-color+routing+at+visible+light.">GaN metalens for pixel-level full-color routing at visible light.</a> Nano Lett. 17 (10), 6345-6352 (2017).</li><li>Li, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectric+meta-hologram+enabled+with+dual+magnetic+resonances+in+visible+light.">Dielectric meta-hologram enabled with dual magnetic resonances in visible light.</a> ACS Nano. 11 (9), 9382-9389 (2017).</li><li>Mueller, J. P. B., Rubin, N. A., Devlin, R. C., Groever, B., Capasso, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metasurface+polarization+optics:+Independent+phase+control+of+arbitrary+orthogonal+states+of+polarization.">Metasurface polarization optics: Independent phase control of arbitrary orthogonal states of polarization.</a> Physical Review Letters. 118 (11), 113901 (2017).</li><li>Ansari, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+spin-encoded+all-dielectric+metahologram+for+visible+light.">A spin-encoded all-dielectric metahologram for visible light.</a> Laser &amp; Photonics Reviews. 13 (5), 1900065 (2019).</li><li>Ren, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metasurface+orbital+angular+momentum+holography.">Metasurface orbital angular momentum holography.</a> Nature Communications. 10 (1), 1-8 (2019).</li><li>Kamali, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angle-multiplexed+metasurfaces:+Encoding+independent+wavefronts+in+a+single+metasurface+under+different+illumination+angles.">Angle-multiplexed metasurfaces: Encoding independent wavefronts in a single metasurface under different illumination angles.</a> Physical Review X. 7 (4), 041056 (2017).</li><li>Ansari, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+spin+and+antiferromagnetic+resonances+to+realize+efficient+direction-multiplexed+visible+meta-hologram.">Engineering spin and antiferromagnetic resonances to realize efficient direction-multiplexed visible meta-hologram.</a> Nanoscale Horizons. 5 (1), 57-64 (2020).</li><li>Yoon, G., Lee, D., Rho, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Demonstration+of+equal-intensity+beam+generation+by+dielectric+metasurfaces.">Demonstration of equal-intensity beam generation by dielectric metasurfaces.</a> Journal of Visualized Experiments. (148), e59066 (2019).</li><li>Kim, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outfitting+next+generation+displays+with+optical+metasurfaces.">Outfitting next generation displays with optical metasurfaces.</a> ACS Photonics. 5 (10), 3876 (2018).</li><li>Kim, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+nanocasting+of+dielectric+metasurfaces+with+sub-100nm+resolution.">Facile nanocasting of dielectric metasurfaces with sub-100nm resolution.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 11 (29), 26109-26115 (2019).</li><li>Yoon, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wavelength-decoupled+geometric+metasurfaces+by+arbitrary+dispersion+control.">Wavelength-decoupled geometric metasurfaces by arbitrary dispersion control.</a> Communications Physics. 2, 129 (2019).</li></ol>

A-Si:H-metasurfaces blev fremstillet i tre store trin: a-Si:H tyndfilmdeposition ved hjælp af PECVD, præcis EBL og tør ætsning. Blandt disse trin er EBL-skriveprocessen den vigtigste. For det første er mønstertætheden på metaoverflader ret høj, så processen kræver præcis kontrol over elektrondosis (energi) og scanningsparametre såsom antal prikker pr. enhedsområde. Udviklingstilstanden bør også vælges omhyggeligt. Tætheden af mønsteret er meget højt, så når udviklingsprocessen sker øjeblikkeligt, e...

Optiske metaoverflader, der består af nanostrukturer under bølgelængden, har gjort det muligt for mange interessante optiske fænomener, herunder optisk tilsløring1,negativ brydning2, perfekt lysabsorption3,farvefiltrering 4, holografisk billedprojektion5og strålemanipulation6,7,8. Optiske metaoverflader, der har passende designet scatterers kan modulere spektret, wavefront og polarisering af lys. Tidlige optiske metaflader blev hovedsageligt fremstillet ved hjælp af ædle metaller (f.eks Au, Ag) på grund af deres høje refleksionsevne og lethed af nanofabrikation, men de har høje Ohmic tab, så metasurfaces har lav effektivitet på korte synlige bølgelængder.
Udvikling af nanofabrikationsteknikker for dielektriske materialer, der har lave tab isynligt9lys10(f.eks.11 Disse enheder har applikationer i optik og teknik. En spændende ansøgning er optisk holografi til projektiv volumetrisk display og informationskryptering. Sammenlignet med konventionelle hologrammer, der bruger rumlige lysmodulatorer, har metahologrammet mange fordele såsom miniaturisering af optisk opsætning, højere opløsning af holografiske billeder og større synsfelt.
For nylig er der opnået kodning af flere holografiske oplysninger i en metahologramenhed med et enkelt lag. Som eksempler kan nævnes metaholograms , der er multiplexed i spin12,13, orbital vinkel momentum14, hændelse lys vinkel15, ogretning 16. Disse bestræbelser har overvundet den kritiske mangel ved metaholograms, som er en mangel på design frihed i en enkelt enhed. De fleste konventionelle metahologrammer kunne kun producere enkelt kodede holografiske billeder, men multiplexed enhed kan indkode flere holografiske billeder i realtid. Derfor er det multiplexed metahologram en afgørende løsning platform mod ægte holografisk video display eller multifunktionelle anticounterfeiting hologrammer.
Rapporteret her er protokoller til at fremstille spin- og retning-multiplexed all-dielektriske synlige metaholograms, derefter til optisk karakteriseredem 13,16. For at kode flere visuelle oplysninger i en enkelt metaoverfladeenhed er der designet metahologrammer, som viser to forskellige holografiske billeder, når omspin eller retning af hændelseslyset ændres. For at fremstille højeffektive holografiske billeder på en måde, der kan sammenlignes med CMOS-teknologi, bruges a-Si:H til metasurfaces og dobbelte magnetiske resonanser og antiferromagnetiske resonanser induceret inde i dem udnyttes. Fabrikationsprotokollen består af filmdeposition, elektronstråleskrivning og ætsning. Den fabrikerede enhed er karakteriseret ved hjælp af en tilpasset optisk opsætning bestående af en laser, en lineær polarisator, en fjerdedel bølgeplade, en linse og en afgift-koblet enhed (CCD).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:881px;" width="880">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Aceton</td>
			<td style="width:187px;">J.T. Baker</td>
			<td style="width:201px;">925402</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Beam splitter</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">CCM1-BS013/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Chromium etchant</td>
			<td style="width:187px;">KMG</td>
			<td style="width:201px;">Cr-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Chromium evaporation source</td>
			<td style="width:187px;">Kurt J. Lesker</td>
			<td style="width:201px;">EVMCR35D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Clamp</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">CP175</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Conducting polymer</td>
			<td style="width:187px;">Showa denko</td>
			<td style="width:201px;">E-spacer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Diode laser</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">CPS635</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">E-beam evaporation system</td>
			<td style="width:187px;">Korea Vacuum Tech</td>
			<td style="width:201px;">KVE-E4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">E-beam resist</td>
			<td style="width:187px;">Microchem</td>
			<td style="width:201px;">495 PMMA A2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Electron beam lithography</td>
			<td style="width:187px;">Elionix</td>
			<td style="width:201px;">ELS-7800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Half-wave plate</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">AHWP05M-600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Inductively-coupled plasma reactive ion etching</td>
			<td style="width:187px;">DMS</td>
			<td style="width:201px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Iris</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">SM1D12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Isopropyl alcohol</td>
			<td style="width:187px;">J.T. Baker</td>
			<td style="width:201px;">909502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Kinematic mirror mount</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">KM100/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Lens</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">LB1630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Lens Mount</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">LMR2/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Linear polarizer</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">GTH5-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Mirror</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">PF10-03-G01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Neutral density filter</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">NDC-50C-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Plasma enhanced chemical vapor deposition</td>
			<td style="width:187px;">BMR Technology</td>
			<td style="width:201px;">HiDep-SC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Post</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">TR75/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Post holder</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">PH75E/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Quarter-wave plate</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">AQWP10M-580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Resist developer</td>
			<td style="width:187px;">Microchem</td>
			<td style="width:201px;">MIBK:IPA=1:3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Rotational mount</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">RSP1/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Scanning electron microscopy</td>
			<td style="width:187px;">Hitachi</td>
			<td style="width:201px;">Regulus8100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">XY translation mount</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">XYF1/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">1-inch adapter</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">AD11F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">1-inch lens mount</td>
			<td style="width:187px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:201px;">CP02/M</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

demonstration of spin-multiplexed and direction-multiplexed all-dielectric visible metaholograms

Den optiske holografi teknik realiseret af metasurfaces har vist sig som en ny tilgang til projektive volumetrisk display og information kryptering display i form af ultratynde og næsten flade optiske enheder. Sammenlignet med den konventionelle holografiske teknik med rumlige lysmodulatorer har metahologrammet mange fordele såsom miniaturisering af optisk opsætning, højere billedopløsning og større synlighedsområde for holografiske billeder. Her er en protokol rapporteret for fremstilling og optisk karakterisering af optiske metahologrammer, der er følsomme over for spin og retning af hændelsen lys. Metafladerne består af hærdet amorf silicium (a-Si:H), som har et stort brydningsindeks og en lille udryddelseskoefficient i hele det synlige område, hvilket resulterer i høj transmissions- og diffraktionseffektivitet. Enheden producerer forskellige holografiske billeder, når der skiftes til hændelseslysets spin eller retning. Derfor kan de kode flere typer visuelle oplysninger samtidigt. Fabrikationsprotokollen består af filmaflejring, elektronstråleskrivning og efterfølgende ætsning. Den fabrikerede enhed kan karakteriseres ved hjælp af en tilpasset optisk opsætning, der består af en laser, en lineær polarisator, en fjerdedel bølgeplade, en linse og en afgift-koblet enhed (CCD).

A-Si:H-metaoverfladerne muliggør høj krydspolariseringseffektivitet og kan fremstilles ved hjælp af en metode (Figur 1), der er kompatibel med CMOS; dette træk kan muliggøre skalerbar fabrikation og nær-fremtid kommercialisering. SEM-billedet viser de opdigtede a-Si:H-mellemflader (Figur 2). Desuden har a-Si:H et større brydningsindeks end TiO2 og GaN, så selv med et lavt højde-bredde-forhold på omkring 4,7 kan en a-SiH-metahologram med høj...

Watch this Scientific Journal Video about Demonstration of Spin-Multiplexed and Direction-Multiplexed All-Dielectric Visible Metaholograms at JoVE.com

Demonstration of Spin-Multiplexed and Direction-Multiplexed All-Dielectric Visible Metaholograms

Vi præsenterer en protokol for fremstilling af spin- og retnings multiplexed synlige metaholograms, derefter foretage et optisk eksperiment for at kontrollere deres funktion. Disse metahologrammer kan nemt visualisere kodede oplysninger, så de kan bruges til projektiv volumetrisk visning og informationskryptering.

Demonstration af spin-multipleks og retnings multipleksed all-dielektriske synlige metaholograms

The optical holography technique realized by metasurfaces has emerged as a novel approach to projective volumetric display and information encryption ...

Multifunktionelle metaoverfladehologrammer, der kan producere flere holografiske billeder, er vigtige flade optiske enheder til det virkelige liv ultra kompakt holografisk display ansøgning. For at generere et multiplex metal hologram, bruger vi en enkel tilgang, hvor to forskellige holografiske billeder kan gengives, afhængigt af lysets hastighed, og udbredelsen trækkraft. For at forstå deres multiplex metal hologram setup, feature demonstration af både fabrikation proces, og optisk karakterisering, og måletrin er lige så vigtigt.Demonstration af proceduren med Inki Kim vil være Dasol Lee, en ph.d.-studerende fra mit laboratorium. At karakterisere mønsteraflejring ved at scanne elektronmikroskopi, drop en ledende polymer på substratet, og spin kode på 2000 omdrejninger i minuttet i et minut. Fastgør underlaget på prøveholderen med carbontape, og tryk på luftknappen for at udlufte lastlåskammeret.Anhold holderen på lastlåskammerets holdestangen, og tryk på EVAC for at evakuere lastlåskammeret. For at indstille scenehøjden og vippevinklen skal du indstille Z-sensoren til otte millimeter og T-sensoren til nul grader. Tryk på OPEN-knappen for at åbne belastningslåskammerdøren, og tryk på holdestangen for at overføre holderen til det primære scanningselelektromikroskopkammer.Træk stangen ud, og tryk på KNAPPEN LUK. Kontroller vakuumtilstanden, og tryk på udfør for at fjerne kulstof, eller støv i elektronpistolen med øjeblikkelig høj spænding. Blink på i mikroskop software til at tænde elektron pistol med en accelererende spænding på fem kilovolts, og klik stråle justering for at justere strålejusteringen til præcist at lokalisere elektronstrålen i midterpositionen.Brug en scene controller til at finde strålen i midten, og klik blænde justering for at justere blænden, og stigmatisering tilpasninger til at gøre en cirkulær elektron stråle. Brug en stigma controller til at lave en stabil stråle bare scanne på samme sted, og fange scanning elektron billeder med en passende fokus og stigmata justering. Når alle billederne er anskaffet, skal du klikke på FRA for at slukke elektronstrålen og klikke på Hjem for at returnere scenen til den oprindelige position.Når scenen er på plads, åbnes døren til hovedkammeret, og stangen skubbes for at afhente prøveholderen. Tryk på luftknappen for at udlufte lastlåskammeret, og aflæsse holderen. Til optisk karakterisering ved hjælp af et spin multiplexed metal hologram, vedhæfte en diode laser modul til en adapter, der kan tilsluttes en en tomme optisk mount, og bruge en postholder og en postholder til at justere højden af diode laser.Brug en klemme til at fastsætte positionen, og brug en en tomme roterende mount til at samle den halve bølge plade. Placer pladen foran lasermodulet for at rotere det lineært polariserede lys, og monter to spejle på individuelle en tomme kinematiske monteringer. Hvis du vil justere retningen af den indledende stråle, skal du placere en justeringsskive foran laseren og indstille laserhøjden.Juster de to spejle, så strålen bøjer to gange ved 90 grader i skiftende retninger, og placer justeringsskiven nær det andet spejl. Drej knapperne for at justere lyset i midten for at justere vinklen på det første spejl, og flyt justeringsskiven langt fra det andet spejl. Drej derefter knapperne for at justere lyset i midten for at justere vinklen på det andet spejl.Gentag justeringen, indtil lyset passerer gennem midten af justeringsskiven begge steder, og placer et filter med neutral tæthed bag spejlet for at styre lysets intensitet. Anvis en iris bag filteret for neutral tæthed for at styre diameteren af indfiltreringslys. Monter en lineær polarisator, og en kvart bølgeplade på sin egen roterende mount, og placere en lineær polarisator, og en fjerdedel bølge plade bag iris til at gøre en cirkulært polariseret lys.Fastgør den fabrikerede metaloverflade til en plade med et hul. Monter pladen på XY-oversættelsesholderen for rektangulær optik, og juster XY-oversættelsesholderen, så lyset rettes mod mønsteret i prøven. Placer en linse efter metaloverfladen, og juster placeringen af det objektiv, der skal placeres i brændvidden.Placer derefter et ladningskoblet enhedskamera efter objektivet for at tage et hologrambillede. Til optisk karakterisering ved hjælp af et retnings multiplexed metahologram. Placer en strålesplitter mellem kvartbølgepladen, og XY-oversættelsesbeslagen for at opdele strålen i to retninger.Placer derefter en anden strålesplitter mellem XY-oversættelsesbeslaget og objektivet. Placer to spejle, således at strålen bøjer to gange ved 90 grader og vekslende retninger, og justere bjælken, der skal rettes ind i den anden stråle splitter. Endelig justere lyset, så strålen udstråler prøven korrekt i den modsatte retning, og placere en anden linse på 90 grader til højre for den første stråle splitter.Placer derefter et ladningskoblet enhedskamera for at tage et hologrambillede fra den modsatte retning. Den bedste måde at producere klart spin, og retning, hvor at placere to holografiske billeder er at præcist justeret flere optiske komponenter. I denne scanning elektron mikroskopi billede, fabrikeret amorf silicium metal overflader, kan observeres.Et spin multiplexed metal hologram kan skifte de projicerede holografiske billeder ved blot at vende håndsydheden af hændelsen cirkulært polariseret lys. Forskellige metaloverflader kan give forskellige reaktioner, afhængigt af om lyset er cirkulært polariseret til venstre eller til højre. Som et resultat, afhængigt af input stråle polarisering stater, informationsteknologi University, og Rho laboratorium holografiske billeder kan skiftes i realtid med høj troskab.Et retnings multiplex-metahologram kan skifte de projicerede holografiske billeder ved at ændre hændelseslysretningen. For eksempel, hvis lyset kommer i den forreste retning fra substratsiden, kan de holografiske Rho lab billeder observeres. Hvis lyset kommer i baglæns retning fra metaoverfladen, kan holografiske informationsteknologiuniversitetsbilleder visualiseres.Da de forudsagte billeders tydelighed er meget følsom over for polariseringen og retningen af det øjeblikkelige lys, er komponentjusteringen særlig vigtig for at producere klare holografiske billeder. Vi planlægger at udvikle et aktivt metalhologram, der kombinerer dette multiplexed metal hologram med en aktiv materialeplatform for nemt at ændre projektet, hologram billederne af eksterne stimuli.

Research

JoVE Journal

Engineering

Bringing the Visible Universe into Focus with Robo-AO

Bringe det synlige univers i Focus med Robo-AO

The angular  resolution of ground-based optical telescopes is limited by the degrading  effects of the turbulent atmosphere. In the absence of an ...

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Spatial Separation of Molecular Conformers and Clusters

Rumlig adskillelse af molekylære konformatorer og klynger

Gas-phase molecular physics and physical chemistry experiments commonly use supersonic expansions through pulsed valves for the production of cold ...

Preparation and Evaluation of Hybrid Composites of Chemical Fuel and Multi-walled Carbon Nanotubes in the Study of Thermopower Waves

Udarbejdelse og evaluering af hybrid kompositter af Chemical Brændstof og Multi-walled carbon nanorør i studiet af Thermopower Waves

When a chemical fuel at a certain position in a hybrid composite of the fuel and a micro/nanostructured material is ignited, chemical combustion occurs ...

Visible-light Induced Reduction of Graphene Oxide Using Plasmonic Nanoparticle

Synligt lys induceret Reduktion af Graphene Oxide Brug plasmoniske Nanopartikel

Present work demonstrates the simple, chemical free, fast, and energy efficient method to produce reduced graphene oxide (r-GO) solution at RT using ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Fremstilling og karakterisering af superledende Resonatorer

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Preparation and 3D Tracking of Catalytic Swimming Devices

Forberedelse og 3D Tracking af katalytisk Swimming Devices

We report a method to prepare catalytically active Janus colloids that "swim" in fluids and describe how to determine their 3D motion using fluorescence ...

Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

Reaktionskinetik og forbrændingsteknik Dynamics af I<sub&gt; 4</sub&gt; O<sub&gt; 9</sub&gt; Og Aluminum Blandinger

Tetraiodine nonoxide (I4O9) has been synthesized using a dry approach that combines elemental oxygen and iodine without the introduction of hydrated ...

Demonstration of a Hyperlens-integrated Microscope and Super-resolution Imaging

Demonstration af en Hyperlens-integreret mikroskop og super-resolution Imaging

The use of super-resolution imaging to overcome the diffraction limit of conventional microscopy has attracted the interest of researchers in biology and ...

Design and Evaluation of Smart Glasses for Food Intake and Physical Activity Classification

Design og evaluering af smarte briller for fødeindtagelse og fysisk aktivitet klassificering

This study presents a series of protocols of designing and manufacturing a glasses-type wearable device that detects the patterns of temporalis muscle ...