Asymmetric transmission in planar chiral split-ring metamaterials: Microscopic Lorentz-theory approach
利用电子洛仑兹理论计算了平面开口环异向介质的电磁响应。从单个自由载流子的动力学出发，计算了超材料的有效介电常数张量。每当分裂环缺乏面内镜面对称性时，相应的介电常数张量具有椭圆二向色介质的晶体结构，并且超材料表现出平面手性结构的光学性质。其透射光谱对于入射波的右旋圆偏振与左旋圆偏振是不同的，因此当入射方向反转时，该结构改变其透射率。这种变化的幅度示出有关的开口环的几何参数。所提出的方法可以直接推广到各种各样的金属-电介质超材料的几何形状。
2012-08-21 physics.optics
Array of dipoles near a hyperbolic metamaterial: Evanescent-to-propagating Floquet wave transformation
我们研究了双曲超材料（HM）耦合近场（即，渐逝波）由电偶极子的二维周期性阵列发射到传播波。特别地，具有横向磁（TM）偏振的大阶Floquet谐波（其在自由空间中将是瞬逝的并且因此被限制在阵列表面附近）被变换成HM内部的传播光谱，并且因此带走功率。由于这种性质，与HM的有限或无限范围无关，当基本电偶极子阵列位于HM表面附近时，由基本电偶极子阵列产生的功率被强烈增强，并且大部分被引导到HM中。特别地，耦合到HM的功率表现出可以在检测应用中采用的窄频率特征。本文所示的结果提供了一个明确的签名波动力学在HM。发现HM顶部孤立偶极的情况与平面阵列的结果之间的联系便于解释波动力学和谱功率分布。窄频率发射特征仅出现在阵列情况下，它们取决于其空间周期性和显着的HM厚度。
2013-11-15 physics.optics
A Broadband Dipolar Resonance in THz Metamaterials
我们展示了一种具有宽带偶极共振的太赫兹超材料，其起源于LC共振的杂交。通过有限元方法模拟优化的结构是由电子束光刻和太赫兹时域光谱表征。数值上，我们发现，当两个LC超材料谐振器放在一起，电偶极子谐振除了LC谐振出现。我们观察到这些共振的宽度对共振器之间的分离的强烈依赖性。这种依赖性可以基于串联和并联RLC电路类比来解释。当两个谐振器融合在一起时，出现宽带偶极谐振。超材料具有以1.12 THz为中心的FWHM为0.47 THz的阻带。实验测得的能带特征与模拟结果吻合较好。实验测得的THz在阻带内的消光比为15 dB。
2014-11-24 physics.optics
Resonant plane waves in metamaterials with dipoles and quadrupoles coupled with quantum system
在这里，多极方法[13]与密度矩阵形式主义相结合，用于建立具有增益的振荡器的模型。这种方法使我们能够调查分析或半分析的增益和磁性能的磁共振器之间的相互作用，内部不稳定的操作模式的spasers（MA耦合发射器，其中的磁共振器组成）的传播特性的影响，并最终优化MM设计。此外，所提出的模型与先前提出的方法[16]一致（实际上是其在平面波传播问题上的自然扩展），并且从另一方面非常清晰和可观察。本文给出的结果解决了由[12]和[35-38]引起的讨论。
2013-08-21 physics.optics
Controlling electromagnetic scattering with wire metamaterial resonators
辐射的操纵是实现一系列电磁应用所必需的。由于天线和散射体的特性对周围环境非常敏感，因此宏观人工创建的材料是塑造其特性的良好候选者。特别是，超材料能够控制电磁状态的色散和密度，可用于从物体散射。因此，适当设计的电磁环境可以控制波的现象。在这里，散射偶极子的电磁特性，位于内部的线介质（超材料）的数值和实验分析。研究了超材料的几何形状、介质内偶极子的排列以及入射辐射频率对散射现象的影响。结果表明，偶极子的谐振与超材料的法布里-珀罗模式杂交，导致电磁特性的完全重塑。观察到受控散射抑制和超散射的制度。数值分析是在协议与实验，在GHz的频谱范围内进行。报告的方法，散射控制与超材料可以直接映射到光学和红外光谱范围内，采用麦克斯韦方程组的可扩展性。
2016-06-05 physics.optics
Infrared perfect absorber based on nanowire metamaterial cavities
设计了一种基于金纳米线超材料腔阵列的红外理想吸收体。由金纳米线嵌入氧化铝基质制成的超材料具有强各向异性的等效介电常数，支持电偶极子和磁偶极子的腔谐振模式。腔模的阻抗与自由空间中的入射平面波相匹配，导致几乎完美的光吸收。入射光能被有效地转换成热，使得吸收体的局部温度将增加。仿真结果表明，所设计的超材料吸收体对入射角具有偏振不敏感性且几乎是全方位的。
2012-11-20 physics.optics
Unified Homogenization Theory for Magnetoinductive and Electromagnetic Waves in Split Ring Metamaterials
介绍了一种考虑时间和空间色散的裂环异向介质均匀化方法。该程序是基于两个耦合系统的方程。第一个来自于将超材料近似为耦合LC电路的立方体排列，给出电流和局部磁场之间的关系。第二个方程来自宏观麦克斯韦方程组，给出了超材料的宏观磁场与平均磁化强度之间的关系。结果表明，电磁波和磁感应波在超材料中的传播，从这个分析。因此，所提出的时间和空间色散磁导率说明了超材料的波的完整频谱的表征。最后，它表明，所提出的理论是在良好的定量和定性协议与全波模拟。
2007-11-27 physics.optics
Tunable split-ring resonators for nonlinear negative-index metamaterials
我们实验研究了含有可变电容二极管的开口环谐振器的动态可调谐性和自感非线性。我们证明了谐振器的本征频率可以在很宽的频率范围内进行调谐，并且显著地，我们表明在变容二极管加载的开口环谐振器结构中观察到的自感非线性效应可以出现在相对低的功率水平。
2006-08-04 physics.optics
Twisted split-ring-resonator photonic metamaterial with huge optical activity
耦合开口环谐振器超材料先前已被证明具有大的耦合效应，这是获得大的有效光学活性的先决条件。通过适当的横向排列，我们完全消除了线性双折射，获得了纯旋光性和相关的圆光学二向色性。在100太赫兹频率附近的实验和相应的建模是在良好的协议。对于厚度为205nm的样品，得到了约30度的旋转角。
2010-01-25 physics.optics
Dynamic Effective Medium Theory for Two-Dimensional Non-Magnetic Metamaterial Lattices using Multipole Expansion
我们提出了一个公式推导出的有效介质性质的无限周期二维超材料晶格结构超出静态和准静态的限制。我们利用多极展开，与支持布洛赫模式的极化电流表示通过电偶极子，磁偶极子，和电四极矩每单位长度。然后，我们提出了一种方法来计算的基础上的晶格几何和单个单位元结构的布洛赫模式。结果恢复到众所周知的公式在准静态极限，是有用的均匀化的纳米棒型超材料，这是经常使用的光学应用。
2015-04-11 physics.optics
Holographic formation of large area split-ring arrays for magnetic metamaterials
我们从理论上证明了用一步全息干涉法在三角形和正方形晶格中形成不同类型的二维裂环阵列。分裂环的狭缝宽度可以通过适当的偏振配置来调节。利用不同的干涉波长可以方便地调节开口环的尺寸，从而可以在较宽的范围内获得开口环的谐振频率。我们的理论也在实验中得到了验证。我们的工作将扩大全息光刻技术在磁性超材料制备中的应用。
2007-06-13 physics.optics
All-Dielectric Rod-Type Metamaterials at Optical Frequencies
从理论上研究了光在全介质棒型超材料中的传播。在长波长极限下，导出了杆的电、磁偶极矩。本文通过计算正方形杆格的等效介电常数和等效磁导率，得到了相应的偶极子阵列。偶极共振的光学性质的棒阵列的作用进行了解释。这种结构被发现表现出真正的左手行为，证实了以前的实验[L。Peng \textit{et al.}，物理学评论快报。\textbf{98}，157403（2007）]。比例分析表明，这种效应在光学频率下保持不变，并且可以通过使用例如由硅制成的棒来获得。
2009-02-05 physics.optics
Frequency-tunable metamaterials using broadside-coupled split ring resonators
我们提出了频率可调谐超材料设计在太赫兹（THz）频率使用宽边耦合分裂环谐振器（BC-SRR）阵列。频率调谐，所产生的近场耦合的变化，是通过在平面内的水平或垂直位移的两个SRR层。对于电激励，共振频率作为位移的函数连续红移。最大频移发生在半个晶胞的位移，垂直位移导致663 GHz的位移（f0的51%），水平位移产生270 GHz的位移（f0的20%）。我们还讨论了显着的差异，出现电激励相比，磁激励的BC-SRRs的调谐。
2010-08-12 physics.optics
Squeezing electromagnetic energy with a dielectric split ring inside a permeability-near-zero metamaterial
基于磁导率近零异向介质的特殊性质，提出了一种新的电磁能量压缩机制。几乎没有能量流可以进入位于磁导率接近于零的材料内的常规介电区域。当源被介电分裂环（具有间隙开放的隔离器）包围时，由源产生的电磁能量被迫通过间隙传播。当间隙较窄时，能流密度变得很大，使间隙中的磁场急剧增强。狭窄的间隙可以是长的和弯曲的。这为我们提供了一种不使用共振增强而获得强磁场的方法。
2010-02-27 physics.optics
Hybrid metal-dielectric ring resonators for optical magnetic metamaterials down to ultraviolet range
本文从麦克斯韦方程组出发，导出了开口环谐振器的磁共振模型。使用这个模型，我们重新审视开口环谐振器的缩放。受我们模型的启发，我们提出了一种新型的分裂混合金属-介质环形谐振器，其环形由中等高折射率的介质材料（如SiC，TiO 2，ZnS）（主要部分）组成，而金属（如Ag）填充间隙。这种新的磁性超材料能够克服开口环谐振器的饱和问题，因此能够在短波长下工作到紫外线范围。
2012-10-02 physics.optics
Structurally Tunable Nonlinear Terahertz Metamaterials using Broadside Coupled Split Ring Resonators
我们提出了一个实验和数值研究的太赫兹超材料的非线性响应，是通过两个堆叠的开口环谐振器阵列的相对结构定位可控。第一阵列制造在n掺杂GaAs衬底上，第二阵列制造在第一阵列垂直上方，使用聚酰亚胺间隔层。由于GaAs载流子动力学，在0.4太赫兹的共振太赫兹传输与入射太赫兹功率以非线性方式变化。第二谐振器层抑制这种非线性响应。在样品中的两个层对齐，共振消失和总的非线性调制的共振传输减少。在两个谐振器阵列之间施加对准偏移的样品中恢复非线性调制。因此，结构可调的超材料可以作为一个可调的非线性太赫兹器件的设计模板，通过控制耦合的限制电场的非线性现象在一个复杂的材料衬底或夹杂物。
2021-04-12 physics.optics
A linear-to-circular polarization converter with half transmission and half reflection using a single-layered metamaterial
从理论上和数值上证明了一种利用单层超材料实现的半透射半反射的线-圆偏振转换器。超材料的单胞由两个尺寸相同的耦合开口环谐振器组成。基于耦合开口环谐振器的电路模型的理论分析表明，当开口环谐振器之间的磁耦合被设置为一定的强度时，实现线偏振到圆偏振转换器。时域有限差分模拟表明，单层超材料具有线-圆偏振转换器的特性，并且该偏振转换器具有半透半反镜和四分之一波片的综合特性。
2014-12-16 physics.optics
Metamaterial-Enhanced Coupling between Magnetic Dipoles for Efficient Wireless Power Transfer
导电线圈之间的非辐射耦合是无线能量传输应用的候选机制。本文提出了一种基于近场超材料超透镜的功率中继系统，并对该系统进行了深入的理论分析。我们使用时间谐波电路形式主义来描述两个线圈连接到外部电路和均匀的介电常数和磁导率的各向异性介质板之间的所有相互作用。线圈的领域中发现的点偶极子近似使用索末菲积分，这是减少到标准的特殊功能，在长波长的限制。我们表明，即使有一个现实的磁损耗角正切的顺序为0.1，与平板的功率传输效率可以是一个数量级大于自由空间效率时，负载电阻超过一定的阈值。我们还发现，线圈之间的超材料所占据的体积可以大大压缩，通过采用具有大的各向异性比的磁导率。
2011-02-16 physics.class-ph physics.optics
Comparison of gold- and graphene-based resonant nano-structures for terahertz metamaterials and an ultra-thin graphene-based modulator
石墨烯表现出独特的材料特性，在电磁波技术中，它提出了将设备小型化到原子长度尺度的前景。在这里，我们研究了由石墨烯制成的开口环谐振器超材料，并将其与金基超材料进行了比较。我们发现，石墨烯的巨大的反应性响应来自其大的动力学电感允许深亚波长共振，虽然其共振强度降低，由于更高的耗散损耗阻尼和更小的偶极耦合。然而，紧密堆叠的石墨烯环可以提供负磁导率，并且石墨烯元原子的电偶极共振变得令人惊讶地强。基于这些发现，我们提出了一种太赫兹调制器的超材料的基础上，交替图案化的石墨烯片的多层堆叠的介电间隔物分开。相邻的石墨烯片彼此偏置，导致在约90%的透射水平下超过75%的调制深度。
2014-10-20 physics.optics
A simple and versatile analytical approach for planar metamaterials
我们提出了一个分析模型，它允许计算的有效材料参数的平面超材料组成的任意单元格（元原子）形成的一组直线部分的潜在不同的形状。该模型利用了电线中的谐振电偶极子振荡及其相互耦合。元原子的相关形式决定了实际的耦合特征。这一过程代表了一种不同的元原子的积木模型。基于描述单个偶极振荡及其相互耦合的参数，可以确定整个有效超材料张量。通过了解某个元原子的这些参数，可以系统地修改它以创建所需的特征。执行这样的修改有效的材料特性以及远场强度保持可预测。作为一个例子，该模型被应用于揭示光学活性的发生，如果分裂环谐振腔的元原子被修改为L-或S-形的元原子。
2010-01-11 physics.optics
Construction of Chiral Metamaterial with a Helix Array
本文报道了金属螺旋阵列手性超材料的设计。有效的电偶极子和磁偶极子在谐振频率处共线，所述电偶极子和磁偶极子源自入射光照射时的感应表面电流。因此，对于圆偏振入射光，实现了负折射率。我们的设计提供了一种独特的方法来调整光学性质的螺旋组装，并展示了不同的方法在探索三维手性超材料。
2011-07-25 physics.optics
Cut-wire-pair structures as two-dimensional magnetic metamaterials
我们研究了基于切割线对而不是开口环谐振器的磁性超材料的数值和实验。切割线对平面结构被扩展，以便创建适合于缩放到光学频率的真正二维超材料。我们制作了工作在微波频率下的切割线超材料，晶格间距约为自由空间波长的10%，并与直接数值模拟结果吻合良好。与基于开口环谐振器的结构不同，切割线对中的最近邻耦合可以导致在横向方向上传播的磁阻带。
2008-09-11 physics.optics
Coupling between a dark and a bright eigenmode in a terahertz metamaterial
太赫兹时域光谱和严格的模拟被用来探测一个黑暗和一个明亮的对称性破缺的超材料的等离子体本征模之间的耦合。超材料由两个紧密间隔的开口环谐振器组成，其在环内的不同位置具有其间隙。对于垂直入射和固定的偏振，两个最低阶本征模的开口环谐振器可以被激发，虽然其中之一被视为黑暗，因为耦合是禁止的，因为对称性约束。在这项工作中的重点是把一个系统的评价取决于两个共振的光谱调谐的耦合效应。
2009-01-04 physics.optics
Negative refractive index induced by percolation in disordered metamaterials
提出了一种适用于含有空间随机分布介质球的无序异向介质的有效介质模型。与有序超材料的有效介质模型类似，该模型预测了球体中由电偶极和磁偶极米氏共振引起的有效磁导率和介电常数的共振。此外，该模型预测的红移的电共振粒子负载的增加。有趣的是，当粒子负载超过33%的逾渗阈值时，模型预测电共振与磁共振重叠，导致负折射率。
2017-03-08 physics.optics
Second harmonic double resonance cones in dispersive hyperbolic metamaterials
研究了双曲型超材料中二次谐波双共振锥的形成。该结构表面上的电偶极子诱导二次谐波光传播到两个不同的体积等离子体激元-极化激元通道中：一个信号在其特有的共振锥内传播;一个锁相信号被困在泵的共振锥下。超材料色散和双折射引起两个体积等离子体激元之间的大的角度发散，使这些结构的理想亚波长的第二和更高的谐波成像显微镜。
2013-05-23 physics.optics
Terahertz Metamaterials with Semiconductor Split-Ring Resonators for Magnetostatic Tunability
我们研究了由半导体开口环谐振器周期阵列构成的超表面。通过适当取向的外部静磁场，发现由垂直入射光激发的超颖表面的共振频率在太赫兹范围内是连续可调的。由于这样的超表面可以组装成3D超材料，因此前述结论也适用于包括半导体开口环谐振器的超材料。
2008-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
Chiral metamaterials with negative refractive index based on four "U" split ring resonators
单轴手征超材料是由两层四个U形开口环谐振器相互扭转90 °构成的。它显示出巨大的旋光性和圆二色性。反演结果表明，由于大的手征性，圆偏振波可以实现负折射率。实验结果与数值计算结果吻合较好。
2010-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Superconductor terahertz metamaterial
我们使用太赫兹时域光谱技术来表征由高转变温度的YBCO超导体制成的开口环谐振器的行为。当温度低于转变温度时，超导超材料在基频电感电容谐振和偶极谐振处的透射谱发生急剧变化。我们的研究结果表明，这种超材料的高性能是有限的材料缺陷和缺陷，如裂纹，空隙和第二相，发挥主导作用，部分阻碍电流的流动，导致能量耗散和电阻出现在超导体薄膜。
2010-03-26 physics.optics
Generalized effective-medium theory for metamaterials
提出了一种有效介质模型，用于计算含有任意介电常数和磁导率的球形颗粒的超材料复合材料的频率相关的有效介电常数$ε(ω)$和磁导率$μ(ω)$。该模型是从偶极近似内的零散射条件，但没有调用任何额外的长波长近似。因此，它捕获的空间色散的影响，并预测有限的有效折射率和反共振在$ε(ω)$和$μ(ω)$，与数值有限元计算。
2014-03-27 physics.optics
Plasmon induced transparency in graphene based terahertz metamaterials
对太赫兹石墨烯超材料中的等离子体激元诱导透明效应进行了数值和理论分析。所提出的超材料包括一对石墨烯开口环谐振器，该谐振器交替地放置在纳米级石墨烯条的两侧。研究了石墨烯超材料在不同垂直和水平结构下的PIT效应。我们的研究结果表明，有没有PIT效应的石墨烯超材料时，两个开口环谐振器和石墨烯条的中心是彼此共线。这是一个值得注意的特征，因为对于基于金属的超材料结构中的类似配置，PIT效应不会消失。我们进一步表明，PIT效应可以通过改变石墨烯层的费米能来调节。为了验证数值计算结果，建立了一个三能级等离子体激元系统的理论模型。我们的研究对于设计基于石墨烯的频率捷变超薄太赫兹器件具有重要意义。
2017-11-10 physics.optics
Cooperative field localization and excitation eigenmodes in disordered metamaterials
我们的近场响应的无序阵列包括非对称开口环谐振器，表现出很强的合作响应的数值和实验研究。我们的模拟处理的单位细胞分裂环谐振器作为离散的点状振荡器与相关的电和磁点偶极辐射，而强的合作辐射耦合之间的不同分裂环是完全包括在所有订单。该方法允许计算局部场和Purcell因子增强所产生的集体电和磁激励。我们发现实质上增加了标准偏差的Purcell增强与无序，使其越来越有可能找到集体激发本征模具有非常高的Purcell因子，也更强的磁比电的激发。我们发现，即使在存在强耗散损失的情况下，无序也可以显着修改超材料的合作响应，这是等离子体系统的情况。我们的集体本征模的分析铺平了道路，电磁设备功能的控制工程的基础上强相互作用的超材料阵列。
2019-02-01 physics.optics
Extremely High Q-factor metamaterials due to Anapole Excitation
我们证明了理想的Anapole超材料具有无穷大的Q因子。我们已经设计并制造了一种由平面超分子组成的超材料，该超材料在电偶极辐射几乎被环形偶极辐射抵消的意义上表现出anapole行为，从而在谐振频率处产生极高的Q因子。在mm范围内的系统尺寸和寄生磁四极辐射是限制Q因子大小的因素。尽管辐射损失非常低，但超分子处的局部场极高，其量级高于外部入射场。
2016-07-30 physics.class-ph physics.optics
On-Chip Optical Switching with Epsilon-Near-Zero Metamaterials
本研究提出利用ENZ超材料的多功能片上光学器件，通过相位调制实现精准光束控制，兼具全光开关与可调谐分束器功能，为集成光子领域提供紧凑可扩展的方案。
2025-01-16 physics.optics
Purcell effect in wire metamaterials
我们从理论上研究了金属丝超材料中自发发射的增强。我们分析了电偶极源和磁偶极源的珀塞尔因子对导线介电常数的依赖关系，并找到了使电偶极的珀塞尔因子最大化的介电常数的最佳值。我们得到的珀塞尔因子的解析表达式，并提供估计的珀塞尔因子在现实的结构在微波和光学光谱范围内工作。
2012-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Breach of symmetries in rotating arrays and metamaterials observed in their rest frame
发展和讨论了旋转介质静止系中的极化率理论和离散偶极子近似。该分析是基于严格的旋转介质格林函数，并用于研究旋转对各种阵列和超材料的影响。揭示和研究了旋转引起的非互易电动力学。虽然它可以解释在结构内的Sagnac干涉环的多重性，相关的旋转足迹表现出新的影响，以前没有报道在传统的Sagnac效应的结构参数。由此产生的非互惠性也将得到证明和讨论。
2019-08-14 physics.optics
Density Effects on the Negative Refractive Index of a Split Ring Resonator Metamaterial
基于互补介质的完美透镜和隐身是负折射率材料的可能应用。超材料是通过调整有效介电常数和磁导率来实现这一特性的天然候选材料。超材料的$n<0$的微调受到粗粒夹杂物的限制，粗粒夹杂物使电磁参数作为其密度的函数而离散。我们研究了在微波频率下超材料的负折射率与晶格周期线密度的关系。在波导截止频率以下的频带中，通过填充有开口环谐振器阵列的波导来获得负折射率。通过在1 GHz的带宽上调谐密度，保持了典型的完美透镜效应的特殊值$n=-1$。观察到超材料在其上操作的截止密度。第二个临界密度以上的传输饱和被发现接近Pendry限制。这些结果的密度的负折射率超材料开辟了新的途径，微调本构参数在所需的值，通过变换光学。
2010-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Metamaterial tuning by manipulation of near-field interaction
分析了超材料亚波长谐振单元之间的近场相互作用，提出了一种计算电磁相互作用系数的方法。我们表明，通过调整相邻的开口环谐振器的相对配置，它变得有可能操纵这种近场相互作用，从而调整超材料的响应。我们使用这个分析的结果来解释实验观察到的微波超材料的调谐。
2010-09-28 physics.optics
Loss compensation in Metamaterials through embedding of active transistor based negative differential resistance circuits
本文提出了一种全电子的方法来补偿超材料中的损耗。这是通过在超材料晶格的每个单位单元中嵌入基于有源晶体管的负微分电阻（NDR）电路来实现的。NDR电路在仅受晶体管的最大工作频率限制的宽频率范围内提供可调谐损耗补偿，该最大工作频率在较新的半导体工艺中达到太赫兹值。介绍了带损耗补偿电路和不带损耗补偿电路的开口环谐振器（SRR）构成的超材料的设计、仿真和实验结果。
2012-04-26 physics.optics
Modulation theory in PT-Symmetric Magnetic Metamaterial Arrays in the continuum limit
本文研究了一维非线性宇称时间（PT-）对称磁性超材料中具有增益和损耗的裂环二聚体的动力学行为。对于长波（连续）极限近似和弱非线性极限，我们显示的间隙孤子解的存在性和对称性破缺现象的增益/损失项的临界值的解析结果。
2013-10-18 physics.optics
Optical left-handed metamaterials made of arrays of upright split-ring pairs
电磁超材料是一种人造结构，具有自然材料无法达到的新特性，如负折射率。尽管微波频率下的负折射率材料（NIM）已于2001年得到证实，但设计用于光学频率的NIM仍然具有挑战性，特别是那些同时具有负介电常数和负导磁率的NIM [称为左手超材料（LHMS）]。在这里，通过超越人工电子和磁性元原子的组合来设计NIM的传统概念，我们提出了一种新的LHM组成的阵列的简单的直立分裂环对工作在近红外区域。我们的电磁模拟揭示了潜在的机制，耦合的两个环可以同时激发电和磁共振。该结构的最高折射率为-2，最高品质因数为21，具有良好的空气匹配阻抗和180 nm的双负带宽，优于许多以前的建议。我们还数值模拟了这种超材料在单层和楔形透镜中的负折射。
2018-01-12 physics.app-ph physics.optics
Suppression of left-handed properties in disordered metamaterials
我们研究了无序对复合左手材料的有效磁响应的影响以及它们的特殊性质，如负折射。我们表明，相对较弱的无序在开口环谐振器可以减少，甚至完全消除复合材料演示左手特性的频域。我们引入了序参量的概念来描述这种效应的新物理。
2004-11-23 physics.optics
Dynamical electric dipole theory for quantitatively describing coupled split-ring resonators
金属开口环谐振器在适当的激励下，既有占主导地位的电偶极子，又有相当大的磁偶极子。全波数值方法经常被用来模拟相邻的开口环谐振器，但模拟不能解释基本的物理。基于动态电偶极子近似的分析理论在这里开发。详细的理论和仿真比较表明，该理论可以\textit{quantitatively}描述耦合开口环谐振器在一定情况下的相互作用强度。
2010-05-20 physics.optics
Phase Conjugation and Negative Refraction Using Nonlinear Active Metamaterials
我们目前的实验演示相位共轭使用非线性超材料元件。从理论上证明了加载变容二极管的有源开口环谐振器在参数泵浦和适当频率照射时可以作为相位共轭或时间反转的离散元件。超材料元件的制造和实验表明，产生一个时间反转的信号。测量证实，相位共轭元件的离散阵列作为一个负折射的时间反转RF透镜只有0.12 $λ$厚。
2010-08-11 physics.optics
Phase-change chalcogenide glass metamaterial
将超材料与功能介质相结合，为其性能带来了新的维度。在这里，我们展示了大量的谐振频率调谐的光子超材料与电/光可切换硫族玻璃杂交。无定形和结晶形式之间的转变带来了非对称开口环阵列的近红外共振波长的10%的偏移，在亚波长厚度的器件中提供了对比度为4：1的透射调制功能。
2009-12-21 physics.optics
Quantum metamaterials with magnetic response at optical frequencies
我们提出了新的量子天线和超材料在光频强磁响应。我们的设计是基于自然原子的排列，只有电偶极跃迁矩的距离小于光波长，但远大于其物理尺寸。特别是，我们表明，原子二聚体可以作为一个磁性天线在其反对称模式，以提高其附近的磁性跃迁的衰减率的几个数量级。此外，我们研究了由原子双层膜组成的超颖表面，并表明它们可以完全反射光的电场和磁场，从而形成近乎完美的电/磁镜。所提出的量子超材料可以用现有的最先进的技术制造，并在经典光学和量子工程中有多种应用前景。
2020-02-09 physics.optics
Tuning the Resonance in High Temperature Superconducting Terahertz Metamaterials
在这封信中，我们介绍了太赫兹超材料的谐振特性，该超材料由高温超导薄膜制成的开口环谐振器阵列组成。通过改变温度，我们观察到了高效的超材料谐振开关和频率调谐，具有一些以前没有发现的特征。利用实验测得的超导薄膜复电导率对超材料谐振进行数值模拟，结果与实验结果吻合较好。我们开发了一个理论模型，解释了调谐功能，它考虑到电阻谐振阻尼和额外的开口环电感贡献的实部和虚部的温度依赖性复杂的电导率。理论模型进一步预测了由更薄的超导开口环谐振器阵列组成的超材料中更有效的谐振开关和频率偏移，这也在实验中得到了验证。
2010-09-08 cond-mat.supr-con physics.optics
Surface Plasmon Driven Electric and Magnetic Resonators for Metamaterials
利用表面等离子体激元和超材料之间的相互作用，我们提出了一种新的超材料设计技术。我们表明，薄金属表面上存在的表面等离子体激元可以用来“驱动”在其附近的非共振结构，以提供新型的电和磁谐振器。这些谐振器严格地粘附到主体金属膜的表面等离子体激元色散。所得到的超材料的工作频率可以缩放到极高的频率，否则不可能与传统的分裂环谐振器为基础的设计。我们的方法为等离子体和超材料界面的理论和实验开辟了新的可能性，以收获这两个领域相结合的许多潜在应用。
2011-04-11 physics.optics
Magnetic levitation of metamaterial bodies enhanced with magnetostatic surface resonances
我们提出，由负磁导率超材料构建的宏观物体可能会在低频磁场中经历共振增强的磁力。时间平均力的共振增强源自静磁表面共振（MSR），其类似于负介电常数粒子的静电共振，在光学中众所周知为表面等离子体共振。我们推广的经典问题的MSR的均匀对象，包括各向异性的超材料，并考虑最极端的情况下，各向异性的磁导率是负的，但在其他方向上的积极。它示出，深亚波长的对象，这种不确定的（双曲线）介质表现出明显的磁偶极共振，强烈耦合到均匀或弱不均匀的磁场，并提供强大的增强的磁力，使应用程序，如增强磁悬浮。
2012-03-26 physics.optics
Discontinuous design of negative index metamaterials based on mode hybridization
电感器-电容器（ELC）谐振器提供一系列电谐振，并且一对ELC谐振器导致每个谐振分成两个模式，即，磁和电模式，对应于反对称和对称电流分布。通过对ELC谐振器的精心设计，我们可以通过将第一电共振模式和第二磁共振模式重叠的模式混合来实现负折射率超材料。这种非连接设计可以提供实现三维负折射率超材料的机会。
2012-09-25 physics.optics
Cut-wire pairs and plate pairs as magnetic atoms for optical metamaterials
我们研究了由切割线对或平板对制成的超材料的光学性质。我们获得了一个更明显的光学响应板对阵列的几何形状，也消除了不希望的偏振各向异性的切割线对。测得的光谱与模拟一致，揭示了负磁导率的电信波长范围内。因此，纳米级板对可以作为已建立的开口环谐振器设计的替代方案。
2005-07-06 physics.optics
Compact Localized States in Engineered Flat-Band $\cal PT$ Metamaterials
解析地得到了由二元模式的开口环谐振器组成的真一维宇称时间（$\cal PT$）对称超材料中出现平坦无色散频带的条件.在该范例系统中，其中SRR通过电偶极-偶极力和磁偶极-偶极力两者耦合，平带可以由定制其自然参数（诸如，例如，SRR之间的耦合系数），而不是来自几何效应。对于一组参数的值是定制的平坦的频谱的上带，相应的二次本征值问题的解决方案揭示了紧凑的，两个网站本地化的本征模式的存在。数值模拟证实了这种模式的存在和动力学稳定性，它可以通过单点初始激励的演化形成，没有无序或非线性。
2019-03-11 cond-mat.other physics.optics
Strong influence of packing density in terahertz metamaterials
我们研究了由开口环谐振器制成的太赫兹超材料对单胞密度的响应。它示出的基本谐振具有其最高的Q因子的三分之一的谐振波长的周期。从该最佳周期增加或减少周期会降低Q因子。所有的观察结果都解释了理解辐射耦合的主要损失机制在低密度，而强大的内部SRR耦合增强非辐射损失在高密度。我们的研究结果允许设计具有可调Q因子的超材料，并可能表明存在最佳封装密度以诱导最强的色散。
2010-08-12 physics.optics
Analogue of double-$Λ$-type atomic medium and vector dromions in a plasmonic metamaterial
考虑了由两条切割线和一个开口环谐振腔组成的亚原子阵列与具有两个偏振分量的电磁场的相互作用。我们证明了这种超材料系统可以看作是一个具有双$Λ$型四能级结构的原子介质与四个激光场耦合的经典模拟，表现出等离子体激元诱导透明（PIT）效应，并表现出类似的原子四波混频（FWM）行为.我们证明了当非线性变容管安装到开口环谐振器的间隙上时，系统可以通过PIT和长短波相互作用获得巨大的二阶和三阶克尔非线性。我们还表明，该系统支持高维矢量等离子体激元dromion [即（2+1）维等离子体激元孤子与两个偏振分量，其中每个都有一个长波和短波之间的耦合]，这具有非常低的发电功率和传播过程中是强大的。我们的工作不仅给出了相干原子系统中四波混频的等离子体模拟，而且为在等离子体超材料中获得新型非线性极化激元提供了可能。
2017-04-19 physics.optics
Observation of Fano resonance using a coupled resonator metamaterial composed of meta-atoms arranged by double periodicity
研究了由双周期电开口环谐振器（eSRR）阵列组成的平面超材料的传输特性。由于双周期异向介质中不同晶格周期引起的不同谐振模式之间的耦合，可以预期Fano谐振的出现与耦合经典振子的情况相同。我们制作了互补的eSRR，并验证了在太赫兹区域的双周期性的eSRR的透射光谱中出现了Fano样的光谱形状。
2016-12-12 physics.optics
