Metassuperfícies para aplicações em sensores fotônicos

Resumo

Metassuperfícies oferecem um novo paradigma para controle e manipulação de feixes de luz, com aplicações em diversas áreas como imageamento, sensores, realidade aumentada, microscopia, dentre outros. Elas são formadas por um conjunto de nanoressoadores, chamados de meta-átomos, que são projetados para controlar a amplitude e fase do feixe de luz. O objetivo deste projeto de doutoramento é a modelagem e caracterização de metassuperfícies utilizando simulações computacionais com foco em sensores fotônicos, com provável implementação experimental em pareceria com grupos colaboradores. Sensores fotônicos são dispositivos de baixo custo que oferecem a oportunidade de uso local (sem a necessidade de laboratórios), apresentando um papel crucial na área da saúde, uma vez que proporcionam diagnóstico em tempo real e in situ, características essas que são cruciais para regiões com sistemas de saúde e laboratórios clínicos precários. Metassuperfícies apresentam um enorme potencial para melhorar o desempenho de sensores fotônicos. Neste projeto, elas serão desenvolvidas para aplicações que utilizam variações no índice de refração como princípio de interrogação do dispositivo de sensoriamento, visando aumentar sua sensibilidade e robustez. Em particular, o projeto irá explorar os chamados Quasi Bound States in the Continuum (Q-BIC), que vêm recebendo notória atenção da comunidade científica pela oportunidade de obtenção de cavidades fotônicas com fatores de qualidade muito altos. (AU)