New Frontiers in Nanophotonics: Integrating Complex Beams and Active Metasurface Devices

Informations projet

iCOMM

N° de convention de subvention: 789340

DOI

10.3030/789340

Projet clôturé

Date de signature de la CE 25 Avril 2018

Date de début 1 Septembre 2018

Date de fin 31 Août 2024

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 2 737 327,00

Contribution de l’UE

€ 2 737 327,00

Coordonné par

KING'S COLLEGE LONDON
United Kingdom

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Publications

Peer reviewed articles (48)

Light-induced symmetry breaking for enhancing second-harmonic generation from an ultrathin plasmonic nanocavity

Auteurs: Guang-Can Li, Dangyuan Lei, Meng Qiu, Wei Jin, Sheng Lan, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nature Communications, Numéro 12/1, 2021, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-24408-x

Multimode hybrid gold-silicon nanoantennas for tailored nanoscale optical confinement

Auteurs: Cillian P. T. McPolin, Yago N. Vila, Alexey V. Krasavin, Jordi Llorca, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nanophotonics, Numéro 12, 2023, Page(s) 2997-3005, ISSN 2192-8606
Éditeur: De Gruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2023-0105

Optical skyrmions and other topological quasiparticles of light

Auteurs: Yijie Shen, Qiang Zhang, Peng Shi, Luping Du, Xiaocong Yuan, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nature Photonics, Numéro 18, 2024, Page(s) 15-25, ISSN 1749-4885
Éditeur: Nature Pub. Group
DOI: 10.1038/s41566-023-01325-7

Directional imbalance of Bloch surface waves for ultrasensitive displacement metrology

Auteurs: Ruxue Wang, Xinrui Lei, Yi Jin, Xiaolei Wen, Luping Du, Aimin Wu, Anatoly V. Zayats, Xiaocong Yuan
Publié dans: Nanoscale, Numéro 13/25, 2021, Page(s) 11041-11050, ISSN 2040-3364
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d1nr01251g

Effect of Mirror Quality on Optical Response of Nanoparticle-on-Mirror Plasmonic Nanocavities

Auteurs: Zhenxin Wang, Lufang Liu, Di Zhang, Alexey V. Krasavin, Junsheng Zheng, Chenxinyu Pan, Enxing He, Zifan Wang, Shengchengao Zhong, Zhiyong Li, Mengxin Ren, Xin Guo, Anatoly V. Zayats, Limin Tong, Pan Wan
Publié dans: Advanced Optical Materials, Numéro 11/3, 2022, ISSN 2195-1071
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/adom.202201914

Transverse spin dynamics in structured electromagnetic guided waves

Auteurs: Peng Shi, Luping Du, Congcong Li, Anatoly V. Zayats, Xiaocong Yuan
Publié dans: Proceedings of the National Academy of Sciences, Numéro 118/6, 2021, Page(s) e2018816118, ISSN 0027-8424
Éditeur: National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.2018816118

Ultrafast hot-carrier dynamics in ultrathin monocrystalline gold

Auteurs: Can O. Karaman, Anton Yu. Bykov, Fatemeh Kiani, Giulia Tagliabue, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nature Communications, Numéro 15, 2024, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-024-44769-3

Electric Control of Spin‐Orbit Coupling in Graphene‐Based Nanostructures with Broken Rotational Symmetry

Auteurs: Alessandro Ciattoni, Claudio Conti, Anatoly V. Zayats, Andrea Marini
Publié dans: Laser & Photonics Reviews, Numéro 14/9, 2020, Page(s) 2000214, ISSN 1863-8880
Éditeur: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/lpor.202000214

Gradient-induced long-range optical pulling force based on photonic band gap

Auteurs: Wenlong Lu, Alexey V. Krasavin, Sheng Lan, Anatoly V. Zayats, Qiaofeng Dai
Publié dans: Light: Science & Applications, Numéro 13, 2024, ISSN 2047-7538
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41377-024-01452-y

Machine Learning-Based Diffractive Image Analysis with Subwavelength Resolution

Auteurs: Abantika Ghosh, Diane J. Roth, Luke H. Nicholls, William P. Wardley, Anatoly V. Zayats, Viktor A. Podolskiy
Publié dans: ACS Photonics, Numéro 8/5, 2021, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c00205

Tale of Two Resonances: Waveguide–Plasmon Coupling and High <i>Q</i>-Factor Engineering on the Nanoscale

Auteurs: Yang Fu; Ye Ming Qing; Zhiyong Li; Anatoly V. Zayats; Dangyuan Lei
Publié dans: ACS Photonics, Numéro 10/1, 2022, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c01271

Topological transformation and free-space transport of photonic hopfions

Auteurs: Shen, Y., Yu, B., Wu, H., Li, C., Zhu, Z. & Zayats, A.
Publié dans: Advanced Photonics, Numéro 5/1, 2023, ISSN 2577-5421
Éditeur: SPIE
DOI: 10.1117/1.ap.5.1.015001

Photonic Spin Lattices: Symmetry Constraints for Skyrmion and Meron Topologies

Auteurs: Xinrui Lei, Aiping Yang, Peng Shi, Zhenwei Xie, Luping Du, Anatoly V. Zayats, and Xiaocong Yuan
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 127/23, 2021, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.127.237403

Nanophotonics with Plasmonic Nanorod Metamaterials

Auteurs: Diane J. Roth, Alexey V. Krasavin, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Laser &amp; Photonics Reviews, Numéro 18, 2024, ISSN 1863-8880
Éditeur: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/lpor.202300886

Time-Dependent Ultrafast Quadratic Nonlinearity in an Epsilon-Near-Zero Platform

Auteurs: Anton Yu. Bykov, Junhong Deng, Guixin Li, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nano Letters, Numéro 24, 2024, Page(s) 3744-3749, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c00282

Atomically smooth single-crystalline platform for low-loss plasmonic nanocavities

Auteurs: Lufang Liu; Alexey V. Krasavin; Junsheng Zheng; Yuanbiao Tong; Pan Wang; Xiaofei Wu; Bert Hecht; Chenxinyu Pan; Jialin Li; Linjun Li; Xin Guo; Anatoly V. Zayats; Limin Tong
Publié dans: Nano Letters, Numéro 22/4, 2022, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00095

Broadband Transient Response and Wavelength-Tunable Photoacoustics in Plasmonic Hetero-nanoparticles

Auteurs: Anton Yu. Bykov, Yuanyang Xie, Alexey V. Krasavin, and Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nano Letters, Numéro 23/7, 2023, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00063

Nonlocality-Enabled Pulse Management in Epsilon-Near-Zero Metamaterials.

Auteurs: Tomasz Stefaniuk; Luke H. Nicholls; R. Margoth Córdova‐Castro; Mazhar E. Nasir; Anatoly V. Zayats
Publié dans: Advanced Materials, Numéro 2, 2022, ISSN 1521-4095
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/adma.202107023

Waveguide-Integrated Light-Emitting Metal–Insulator–Graphene Tunnel Junctions

Auteurs: Lufang Liu, Alexey V. Krasavin, Jialin Li, Linjun Li, Liu Yang, Xin Guo, Daoxin Dai, Anatoly V. Zayats, Limin Tong, Pan Wang
Publié dans: Nano Letters, Numéro 23, 2023, Page(s) 3731-3738, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c04975

Giant Enhancement of Second-Order Nonlinearity of Epsilon-near- Zero Medium by a Plasmonic Metasurface

Auteurs: Junhong Deng, Yutao Tang, Shumei Chen, Kingfai Li, Anatoly V. Zayats, Guixin Li
Publié dans: Nano Letters, Numéro 20/7, 2020, Page(s) 5421-5427, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01810

Humidity-induced direct modification of the optical response of plasmonic nanorod metamaterials

Auteurs: Yunlu Jiang; Alexey V. Krasavin; Mazhar E. Nasir; Pan Wang; Anatoly V. Zayats
Publié dans: Optical Materials Express, Numéro 12/12, 2022, ISSN 2159-3930
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ome.469414

On‐Chip High‐Speed Coherent Optical Signal Detection Based on Photonic Spin‐Hall Effect

Auteurs: Ting Lei; Changyu Zhou; Dawei Wang; Zhenwei Xie; Boyuan Cai; Shecheng Gao; Youpeng Xie; Luping Du; Zhaohui Li; Anatoly V. Zayats; Xiaocong Yuan
Publié dans: Laser Photonics Reviews, Numéro 16/9, 2022, ISSN 1863-8880
Éditeur: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/lpor.202100669

Propagation of focused scalar and vector vortex beams in anisotropic media: A semianalytical approach

Auteurs: Vittorio Aita, Mykyta Shevchenko, Francisco J. Rodríguez-Fortuño, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Physical Review B, Numéro 109, 2024, ISSN 2469-9950
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevb.109.125433

Roadmap on structured waves

Auteurs: Konstantin Y Bliokh, Ebrahim Karimi, Miles J Padgett, Miguel A Alonso, Mark R Dennis, Angela Dudley, Andrew Forbes, Sina Zahedpour, Scott W Hancock, Howard M Milchberg, Stefan Rotter, Franco Nori, Şahin K Özdemir, Nicholas Bender, Hui Cao, Paul B Corkum, Carlos Hernández-García, Haoran Ren, Yuri Kivshar, Mário G Silveirinha, Nader Engheta, Arno Rauschenbeutel, Philipp Schneeweiss, Jürgen Vol
Publié dans: Journal of Optics, Numéro 25, 2023, Page(s) 103001, ISSN 2040-8978
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/2040-8986/acea92

Temperature stability of individual plasmonic Au and TiN nanodiscs

Auteurs: Ryan Bower; Cillian P. T. McPolin; Alexey V. Krasavin; Anatoly V. Zayats; Peter K. Petrov
Publié dans: Optical Materials Express, Numéro 12/9, 2022, ISSN 2159-3930
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ome.462582

Integrated Janus dipole source for selective coupling to silicon waveguide networks

Auteurs: Picardi, Michela F.; McPolin, Cillian P. T.; Kingsley-Smith, Jack J.; Zhang, Xudong; Xiao, Shumin; Rodríguez-Fortuño, Francisco J.; Zayats, Anatoly V.
Publié dans: Applied Physics Reviews, Numéro 9, 2022, ISSN 1931-9401
Éditeur: AIP Publishing LLC
DOI: 10.1063/5.0085487

Transverse spinning of unpolarized light

Auteurs: J. S. Eismann, L. H. Nicholls, D. J. Roth, M. A. Alonso, P. Banzer, F. J. Rodríguez-Fortuño, A. V. Zayats, F. Nori, K. Y. Bliokh
Publié dans: Nature Photonics, Numéro 15/2, 2021, Page(s) 156-161, ISSN 1749-4885
Éditeur: Nature Pub. Group
DOI: 10.1038/s41566-020-00733-3

Stable optical lateral forces from inhomogeneities of the spin angular momentum

Auteurs: Yuzhi Shi, Tongtong Zhu, Jingquan Liu, Din Ping Tsai, Hui Zhang, Shubo Wang, Che Ting Chan, Pin Chieh Wu, Anatoly V. Zayats, Franco Nori, Ai Qun Liu
Publié dans: Science Advances, Numéro 8/48, 2022, ISSN 2375-2548
Éditeur: AAAS
DOI: 10.1126/sciadv.abn2291

3D Full-Color Image Projection Based on Reflective Metasurfaces under Incoherent Illumination

Auteurs: Diane J. Roth, Mingke Jin, Alexander E. Minovich, Song Liu, Guixin Li, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nano Letters, Numéro 20/6, 2020, Page(s) 4481-4486, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01273

Roadmap on electromagnetic metamaterials and metasurfaces

Auteurs: Tie Jun Cui, Shuang Zhang, Andrea Alù, Martin Wegener, Sir John Pendry, Jie Luo, Yun Lai, Zuojia Wang, Xiao Lin, Hongsheng Chen, Ping Chen, Rui-Xin Wu, Yuhang Yin, Pengfei Zhao, Huanyang Chen, Yue Li, Ziheng Zhou, Nader Engheta, Viktar Asadchy, Constantin Simovski, Sergei Tretyakov, Biao Yang, Sawyer D Campbell, Yang Hao, Douglas H Werner, Shulin Sun, Lei Zhou, Su Xu, Hong-Bo Sun, Zhou Zhou, Zile
Publié dans: Journal of Physics: Photonics, Numéro 6, 2024, Page(s) 032502, ISSN 2515-7647
Éditeur: IOP
DOI: 10.1088/2515-7647/ad1a3b

Thermal control of polarization of light with nonlocal plasmonic anisotropic metamaterials

Auteurs: Jingyi Wu, Anton Yu. Bykov, Alexey V. Krasavin, Mazhar E. Nasir, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 123, 2023, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0171298

Designer photonic dynamics by using non-uniform electron temperature distribution for on-demand all-optical switching times

Auteurs: Luke H. Nicholls, Tomasz Stefaniuk, Mazhar E. Nasir, Francisco J. Rodríguez-Fortuño, Gregory A. Wurtz, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nature Communications, Numéro 10/1, 2019, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-019-10840-7

Generalization of the optical theorem: experimental proof for radially polarized beams

Auteurs: Alexey V. Krasavin, Paulina Segovia, Rostyslav Dubrovka, Nicolas Olivier, Gregory A. Wurtz, Pavel Ginzburg, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Light: Science & Applications, Numéro 7/1, 2018, ISSN 2047-7538
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41377-018-0025-x

Interferometric Evanescent Wave Excitation of a Nanoantenna for Ultrasensitive Displacement and Phase Metrology

Auteurs: Lei Wei, Anatoly V. Zayats, Francisco J. Rodríguez-Fortuño
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 121/19, 2018, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.121.193901

Nonlinearity-Induced Multiplexed Optical Trapping and Manipulation with Femtosecond Vector Beams

Auteurs: Yuquan Zhang, Junfeng Shen, Changjun Min, Yunfeng Jin, Yuqiang Jiang, Jun Liu, Siwei Zhu, Yunlong Sheng, Anatoly V. Zayats, Xiaocong Yuan
Publié dans: Nano Letters, Numéro 18/9, 2018, Page(s) 5538-5543, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01929

Experimental demonstration of linear and spinning Janus dipoles for polarisation- and wavelength-selective near-field coupling

Auteurs: Michela F. Picardi, Martin Neugebauer, Jörg S. Eismann, Gerd Leuchs, Peter Banzer, Francisco J. Rodríguez-Fortuño, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Light: Science & Applications, Numéro 8/1, 2019, ISSN 2047-7538
Éditeur: Nature Springer
DOI: 10.1038/s41377-019-0162-x

Optical forces from near-field directionalities in planar structures

Auteurs: Jack J. Kingsley-Smith, Michela F. Picardi, Lei Wei, Anatoly V. Zayats, Francisco J. Rodríguez-Fortuño
Publié dans: Physical Review B, Numéro 99/23, 2019, ISSN 2469-9950
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/PhysRevB.99.235410

Spontaneous photon-pair generation from a dielectric nanoantenna

Auteurs: Giuseppe Marino, Alexander S. Solntsev, Lei Xu, Valerio F. Gili, Luca Carletti, Alexander N. Poddubny, Mohsen Rahmani, Daria A. Smirnova, Haitao Chen, Aristide Lemaître, Guoquan Zhang, Anatoly V. Zayats, Costantino De Angelis, Giuseppe Leo, Andrey A. Sukhorukov, Dragomir N. Neshev
Publié dans: Optica, Numéro 6/11, 2019, Page(s) 1416, ISSN 2334-2536
Éditeur: OSA
DOI: 10.1364/OPTICA.6.001416

Deep-subwavelength features of photonic skyrmions in a confined electromagnetic field with orbital angular momentum

Auteurs: Luping Du, Aiping Yang, Anatoly V. Zayats, Xiaocong Yuan
Publié dans: Nature Physics, Numéro 15/7, 2019, Page(s) 650-654, ISSN 1745-2473
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41567-019-0487-7

Amplitude and Phase Control of Guided Modes Excitation from a Single Dipole Source: Engineering Far‐ and Near‐Field Directionality

Auteurs: Michela F. Picardi, Anatoly V. Zayats, Francisco J. Rodríguez‐Fortuño
Publié dans: Laser & Photonics Reviews, Numéro 13/12, 2019, Page(s) 1900250, ISSN 1863-8880
Éditeur: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/lpor.201900250

Geometric-Phase Metasurfaces Based on Anisotropic Reflection: Generalized Design Rules

Auteurs: Alexander E. Minovich, Anatoly V. Zayats
Publié dans: ACS Photonics, Numéro 5/5, 2018, Page(s) 1755-1761, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.7b01363

Optical spin–orbit coupling in the presence of magnetization: photonic skyrmion interaction with magnetic domains

Auteurs: Xinrui Lei, Luping Du, Xiaocong Yuan and Anatoly V. Zayats
Publié dans: Nanophotonics, Numéro 10/14, 2021, ISSN 2192-8614
Éditeur: de Gruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2021-0201

Molecular Plasmonics with Metamaterials.

Auteurs: Pan Wang; Alexey V. Krasavin; Lufang Liu; Yunlu Jiang; Zhiyong Li; Xin Guo; Limin Tong; Anatoly V. Zayats
Publié dans: Chemical Reviews, Numéro 122/19, 2022, ISSN 0009-2665
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00333

Self‐Assembled Plasmonic Coaxial Nanocavities for High‐Definition Broad‐Angle Coloring in Reflection and Transmission

Auteurs: Haibin Ni, Alexey V. Krasavin, Lu Zhang, An Ping, Chao Pan, Jianxin Cheng, Ming Wang, Jianhua Chang, Anatoly V. Zayats
Publié dans: Advanced Optical Materials, Numéro 9/10, 2021, Page(s) 2001923, ISSN 2195-1071
Éditeur: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/adom.202001923

Dynamic Nonlocal Dielectric Metasurfaces: Tuning Collective Lattice Resonances via Substrate–Superstrate Permittivity Contrast

Auteurs: Izzatjon Allayarov, Andrey B. Evlyukhin, Diane J. Roth, Boris Chichkov, Anatoly V. Zayats, Antonio Calà Lesina
Publié dans: Advanced Photonics Research, Numéro 5, 2024, ISSN 2699-9293
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/adpr.202300268

Long-Range Directional Routing and Spatial Selection of High-Spin-Purity Valley Trion Emission in Monolayer WS2

Auteurs: Pei-Gang Chen, Zhiyong Li, Yun Qi, Tsz Wing Lo, Shubo Wang, Wei Jin, Kwok-Yin Wong, Shanhui Fan, Anatoly V. Zayats, Dangyuan Lei
Publié dans: ACS Nano, Numéro 15/11, 2021, ISSN 1936-0851
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.1c06955

Nondiffractive three-dimensional polarization features of optical vortex beams

Auteurs: Afanasev, A., Kingsley-Smith, J., Rodriguez Fortuno, F. & Zayats, A.V
Publié dans: Advanced Photonics Nexus, Numéro 2/2, 2023, ISSN 2791-1519
Éditeur: SPIE
DOI: 10.1117/1.apn.2.2.026001

Enhancement of Optical Spin-Orbit Coupling in Anisotropic ENZ Metamaterials

Auteurs: Vittorio Aita, Anatoly V. Zayats
Publié dans: IEEE Photonics Journal, Numéro 15/1, 2023, ISSN 1943-0655
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/jphot.2022.3232460