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

Detta arbete fick ekonomiskt stöd av National Research Foundation (NRF) bidrag (NRF-2019R1A2C3003129, CAMM-2019M3A6B3030637, NRF-2019R1A5A8080290) som finansieras av ministeriet för vetenskap och ICT av den koreanska regeringen. I.K. erkänner NRF Global Ph.D. fellowship (NRF-2016H1A2A1906519) som finansieras av undervisningsministeriet i den koreanska regeringen.

1. Enhetens tillverkning
OBS: Figur 1 visar tillverkningsprocessen av a-Si:H metaytor17.
<ol><li>Bered en smält kiseldioxid wafer bit (storlek = 2 cm x 2 cm, tjocklek = 500 μm) som ett substrat. Skölj substratet med aceton och isopropylalkohol (IPA) och blås sedan kvävegas över substratet för att torka det.</li>
	<li>Deponera en 380 nm tjock a-Si:H-film på substratet med hjälp av plasmaförstärkad kemisk ångdeposition (PECVD) m...

<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>

Den a-Si:H metaytor var fabricerade i tre stora steg: a-Si: H tunn film nedfall med hjälp av PECVD, exakt EBL, och torr etsning. Bland dessa steg är EBL-skrivprocessen den viktigaste. Först är mönstertätheten på metaytor ganska hög, så processen kräver exakt kontroll över elektrondosen (energi) och skanningsparametrar som antal punkter per enhetsområde. Utvecklingsvillkoret bör också väljas noggrant. Mönstrets täthet är mycket hög, så när utvecklingsprocessen görs omedelbart definieras inte de nanor...

Optiska metaytor som består av sub-våglängd nanostrukturer har möjliggjort många intressanta optiska fenomen, inklusive optisk cloaking1, negativ refraktion2, perfekt ljus absorption3, färgfiltrering4, holografisk bildprojektion5, och strålen manipulation6,7,8. Optiska metaytor som har lämpligt utformade scatterers kan modulera spektrum, vågfront och polarisering av ljus. Tidiga optiska metaytor tillverkades huvudsakligen med hjälp av ädla metaller (t.ex., Au, Ag) på grund av deras höga reflektionsförmåga och lätthet av nanofabricering, men de har höga Ohmic förluster, så metaytorna har låg effektivitet vid korta synliga våglängder.
Utveckling av nanofabriceringstekniker för dielektriska material som har låga förluster i synligt ljus (t.ex. TiO29, GaN10, och a-Si:H11) har möjliggjort förverkligande av högeffektiva platta optiska enheter med optiska metaytor. Dessa enheter har tillämpningar inom optik och teknik. En spännande applikation är optisk holografi för projektiv volymetrisk display och informationskryptering. Jämfört med konventionella hologram som använder spatial ljusmodulatorer, metahologrammet har många fördelar såsom miniatyrisering av optiska setup, högre upplösning av holografiska bilder och större fält av synlighet.
Nyligen har encoding av flera holografisk information i en enda lager metahologram enhet uppnåtts. Exempel är metahologram som är multiplexerade i spinn12,13, orbital rörelsemängdsmoment14, infallandeljusvinkel 15och riktning16. Dessa ansträngningar har övervunnit den kritiska bristen på metahologram, vilket är en brist på designfrihet i en enda enhet. De flesta konventionella metahologram kunde bara producera enstaka kodade holografiska bilder, men multiplexerad enhet kan koda flera holografiska bilder i realtid. Därav, multiplexed metahologram är en avgörande lösning plattform mot verkliga holografisk video display eller multifunktionella anticounterfeiting hologram.
Rapporteras här är protokoll för att fabricera spin- och riktning-multiplexed all-dielektriska synliga metahologram, sedan att optiskt karakteriseradem 13,16. För att koda flera visuella information i en enda metayta enhet, metahologram är utformade som visar två olika holografiska bilder när snurra eller riktning infallande ljus ändras. För att fabricera högeffektiva holografiska bilder på ett sätt som är jämförbart med CMOS-tekniken, används a-Si:H för metaytorna och dubbla magnetiska resonanser och antiferromagnetiska resonanser som induceras inuti dem utnyttjas. Tillverkningsprotokollet består av filmdeposition, elektronstrålesskrivande och etsning. Den fabricerade enheten kännetecknas med hjälp av en anpassad optisk setup består av en laser, en linjär polarisator, en fjärdedel waveplate, en lins och en laddning-kopplade enhet (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 optiska holografitekniken som realiseras av metaytor har vuxit fram som en ny metod för projektiv volymetrisk display och informationskrypteringsdisplay i form av ultratunna och nästan platta optiska enheter. Jämfört med den konventionella holografiska tekniken med spatiala ljusmodulatorer har metahologrammet talrika fördelar som miniatyrisering av optisk uppställning, högre bildupplösning och större synbarhetsfält för holografiska bilder. Här rapporteras ett protokoll för tillverkning och optisk karakterisering av optiska metahologram som är känsliga för rotation och riktning av infallande ljus. Metaytorna består av hydrogenerad amorft kisel (a-Si:H), som har stort brytningsindex och liten extinktionskoefficient i hela det synliga området vilket resulterar i hög transmittans och diffraktionseffektivitet. Enheten producerar olika holografiska bilder när snurra eller riktning av infallande ljus är strömkopplade. Därför kan de koda flera typer av visuell information samtidigt. Fabricationsprotokollet består av filmdeposition, elektronstråleskrivning och efterföljande etsning. Den fabricerade enheten kan karakteriseras med hjälp av en anpassad optisk setup som består av en laser, en linjär polarisator, en fjärdedel vågplatta, en lins och en laddning-kopplade enhet (CCD).

den a-Si:H metaytor möjliggör hög korspolarisering effektivitet och kan fabriceras med en metod (Figur 1) som är kompatibel med CMOS; detta drag kan möjliggöra skalbar tillverkning och nära framtid kommersialisering. SEM-bilden visar de påhittade a-Si:H-metaytorna (bild 2). Vidare har a-Si:H ett större brytningsindex än TiO2 och GaN, så även med låg bildförhållande nanostruktur på runt 4,7, en a-SiH meta-hologram med hög diffraktion e...

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 presenterar ett protokoll för tillverkning av spinn- och riktning-multiplexed synliga metahologram, sedan genomföra ett optiskt experiment för att verifiera deras funktion. Dessa metahologram kan enkelt visualisera kodad information, så att de kan användas för projektiv volymetrisk visning och informationskryptering.

Demonstration av Spin-Multiplexed och riktning-Multiplexed All-Dielektriska synliga metahologram

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

Multifunktionella metayta hologram som kan producera flera holografiska bilder, är viktiga platta optiska enheter för verkliga livet ultra kompakt holografisk display ansökan. För att generera ett multiplexmetallhologram använder vi ett rättframt tillvägagångssätt där två olika holografiska bilder kan återges, beroende på ljusets hastighet, och föröknings dragkraften. För att förstå deras multiplex metall hologram setup, funktionen demonstration av både tillverkningsprocessen, och optisk karakterisering, och mått steg är lika viktiga.Demonstrera förfarandet med Inki Kim kommer att Dasol Lee, en doktorand från mitt laboratorium. För att karakterisera mönstret nedfallet genom att skanna elektronmikroskopi, släpp en ledande polymer på substratet, och snurra kod på 2000 varv per minut i en minut. Fixera underlaget på provhållaren med koltejp, och tryck på luftknappen för att ventilera lastlåskammaren.Sätt hållaren på lastlåskammarens hållstång, och tryck på EVAC för att evakuera lastlåskammaren. Om du vill ställa in scenhöjd och vinklingsvinkel ställer du Z-sensorn på åtta millimeter, och T-sensorn på noll grader. Tryck på KNAPPEN OPEN för att öppna lastlåskammardörren, och tryck på hållarstången för att överföra hållaren till huvudskanningselektronmikroskopkammaren.Dra ut stången, och tryck på KNAPPEN STÄNG. Kontrollera vakuumtillståndet, och tryck på exekvera för att avlägsna kol, eller damm i elektronpistolen med en omedelbar hög spänning. Blinka på i mikroskopet programvara för att slå på elektronpistol med en accelererande spänning på fem kilovolt, och klicka balk inriktning för att justera strålen anpassningen för att exakt lokalisera elektronstrålen i mittläge.Använd en stegstyrenhet för att lokalisera strålen i mitten, och klicka på bländarjustering för att justera bländaren, och stigmatiseringsjusteringar för att göra en cirkulär elektronstråle. Använd en stigma controller för att göra en stabil stråle bara skanna på samma plats, och fånga scanning elektronbilder med en lämplig fokus och stigmata justering. När alla bilder har förvärvats klickar du på OFF för att stänga av elektronstrålen och klicka på Start för att returnera scenen till den ursprungliga positionen.När scenen är i läge, öppna dörren till huvudkammaren, och tryck stången för att plocka upp provhållaren. Tryck på luftknappen för att ventilera lastlåskammaren, och lossa hållaren. För optisk karakterisering, med hjälp av en snurra multiplexed metall hologram, bifoga en diod lasermodul till en adapter som kan anslutas till en en tum optiskt fäste, och använda en post och en posthållare för att justera höjden på diod laser.Använd en klämma för att fixera positionen, och använd en en tum rotationsfäste för att montera halvvågsplattan. Placera plattan framför lasermodulen för att rotera det linjärt polariserade ljuset, och montera två speglar på enskilda en tum kinematiska fästen. Om du vill rikta in riktningen på initialstrålen placerar du en uppriktningsskiva framför lasern, och ställer in laserhöjden.Justera de två speglarna så att strålen böjs två gånger i 90 grader i alternerande riktningar, och placera uppriktningsskivan nära den andra spegeln. Rotera rattarna för att rikta in ljuset i mitten för att justera vinkeln på den första spegeln, och flytta uppriktningsskivan långt från den andra spegeln. Rotera sedan rattarna för att rikta ljuset i mitten för att justera vinkeln på den andra spegeln.Upprepa inriktningen tills ljuset passerar genom mitten av justeringsskivan på båda ställena, och placera ett filter med neutral densitet bakom spegeln för att styra ljusets intensitet. Placera en iris bakom neutral densitet filter för att kontrollera diametern på infallande ljus. Montera en linjär polarisator, och en fjärdedel våg plattan på egen rotationsfäste, och placera en linjär polarisationsfilter, och en fjärdedel våg plattan bakom iris för att göra ett cirkulärt polariserat ljus.Fäst den tillverkade metallyta på en platta med ett hål. Montera plattan på XY-översättningsfästet för rektangulär optik, och justera XY-översättningsfästet så att ljuset riktas till mönstret i provet. Placera en lins efter metallyta, och justera positionen för linsen som ska placeras vid brännvidden.Placera sedan en laddning kopplade enheten kamera efter linsen för att fånga en hologram bild. För optisk karakterisering, med hjälp av en riktning multiplexed metahologram. Placera en stråldelare mellan kvartsvågplattan och XY-översättningsfästet för att dela strålen i två riktningar.Placera sedan en annan stråldelare mellan XY-översättningsfästet och linsen. Placera två speglar så att strålen böjer sig två gånger i 90 grader och alternerande riktningar, och justera strålen som ska riktas in i den andra strålsklystna. Rikta slutligen in ljuset så att strålen utstrålar provet korrekt i motsatt riktning, och placera en annan lins i 90 grader till höger om den första strålklystna.Placera sedan en laddning kopplade enheten kamera för att fånga en hologram bild från motsatt riktning. Det bästa sättet att producera tydlig spinn, och riktning där att placera två holografiska bilder är att exakt justera flera optiska komponenter. I denna svepelektronmikroskopibild kan man observera fabricerade hydrogenerade amorfa kiselmetallytor.En spin multiplexed metall hologram kan växla projicerade holografiska bilder genom att helt enkelt vända handedness av händelsen cirkulärt polariserat ljus. Olika metallytor kan ge olika svar, beroende på om ljuset är cirkulärt polariserat till vänster eller till höger. Som ett resultat, beroende på indatastrålen polarisering stater, informationsteknik University, och Rho laboratorium holografiska bilder kan växlas i realtid med hög trohet.En riktning multiplex metahologram kan växla de projicerade holografiska bilderna genom att ändra den infallande ljusriktningen. Till exempel, om ljuset kommer i den främre riktningen från substratet sidan, holografiska Rho lab bilder kan observeras. Om ljuset kommer i bakåtriktningen från metaytan sidan, den holografiska Information Technology University bilder, kan visualiseras.Eftersom de förutsagda bildernas clearness är mycket känslig för polarisationen, och riktningen på direktljuset, är komponentinriktningen särskilt viktig för att producera tydliga holografiska bilder. Vi planerar att utveckla ett aktivt metallhologram som kombinerar detta multiplexerade metallhologram med en aktiv materialplattform för att enkelt förändra projektet, hologrambilderna genom yttre stimuli.

Research

JoVE Journal

Engineering

Bringing the Visible Universe into Focus with Robo-AO

Att föra synliga universum i fokus 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

Framställning och karaktärisering av fotoniska kristaller Slow ljusvågledare och håligheter

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

Rumslig separation av molekylära konformatorer och kluster

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

Upprättande och utvärdering av Hybrid Composites i Chemical Bränsle och Flerväggiga kolnanorör i studien av Thermopower Vågor

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 ljus Induced Minskning av grafenoxid Använda plasmoniska nanopartiklar

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

Tillverkning och karakterisering av supraledande 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

Upprättande och 3D spårning av katalytiska 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 och Combustion Dynamics of I<sub&gt; 4</sub&gt; O<sub&gt; 9</sub&gt; Och aluminium Blandningar

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 av en Hyperlens-integrerat Mikroskop och super-upplösning 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 och utvärdering av smarta glasögon för födointag och 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 ...