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
Optical bistability involving planar metamaterial with broken structural symmetry
我们报告了一个平面超材料的弱非对称元素的金属图案放置在一个非线性基板上的反射光传输。这样的结构承担了Fano类尖锐的共振响应的陷波模式激励。双稳态所需的反馈由金属元件上激发的强反相陷模谐振电流与非线性衬底内场强之间的耦合提供。
2012-04-03 physics.optics
Optical Activity of Planar Achiral Metamaterials
我们报道了在非手性人工介质中可以观察到旋光性和圆二色性的经典现象，这些现象传统上与有机分子、蛋白质和无机结构的手性（螺旋性）有关。有趣的是，我们的超材料结构产生了非常强的共振光学活性，这也导致了反向波的出现，这是负折射率介质的特征标志。
2008-07-03 physics.optics
Field-effect induced tunability in planar hyperbolic metamaterials
我们证明，使用的场效应来调整的层状双曲超材料的有效光学参数导致其在光学制度的色散特性的拓扑转变。场效应选通通过载流子密度的变化电调制透明导电氧化物中的介电常数。这些介电常数的变化导致了~200%的有效电磁参数的主动极端调制以及双曲型超材料的各向异性色散表面的主动控制，并使光子带隙的打开和关闭成为可能。
2015-07-23 physics.optics
Electromagnetic wave diffraction by periodic planar metamaterials with nonlinear constituents
我们提出了一个理论，它解释了如何实现一个增强的非线性效应，在一个薄层的非线性介质，涉及一个平面周期性结构专门设计承担陷波模式共振制度。特别地，示出了非线性薄超材料在相对低的输入强度下由于陷波模式谐振的大品质因数而产生超材料响应的可能性。此外，一个简单的设计，全介质低损耗硅基平面超材料，可以提供一个非常尖锐的谐振反射和传输。所设计的超材料被设想用于与泵浦的活性介质聚集，以实现量子点发光的增强，并产生“激光痉挛器”的全电介质模拟物。
2014-11-09 physics.optics
Planar Metamaterials for Antireflection Coating
我们提出了一种新的方法，利用平面超材料的电介质表面。它由一个开口环谐振器阵列和一个金属网组成，由一个薄的电介质间隔物隔开。该涂层显著地降低了反射率，并且在宽入射角范围和窄带宽内极大地增强了透射率。通过调整在超材料边界处反射和透射的波的幅度和相移来实现抗反射，从而导致反射中的相消干涉和透射中的相长干涉。涂层可以非常薄，并且对间隔物介电常数没有要求。
2010-02-11 physics.optics
Hyper-gratings: nanophotonics in planar anisotropic metamaterials
我们提出了一种能够在平面非共振结构中的源的远场中产生亚波长焦斑的技术。该方法结合了产生高波矢数模式的衍射光栅和传播这些波并在亚波长焦点处组合它们的均匀各向异性超材料的平板。从某种意义上说，该技术结合了菲涅耳透镜、近场波带片、超透镜和超透镜的优点，同时解决了它们的基本局限性。提出了几种实现所提出的技术为可见光，近红外和中红外频率，并从理论和数值分析了它们的性能。亚衍射片上光子学的发展方法的推广建议。
2008-09-30 physics.optics
Ubiquity of optical activity in planar metamaterial scatterers
最近发现，如果照明破坏对称性，则超材料散射体的周期性晶格显示光学活性，即使散射体或晶格不显示2D或3D手性。在这封信中，我们证明了这种“伪手性”是固有的任何单一的平面超材料散射体，事实上有一个明确的价值在一个普遍的约束。我们认为，在任何电路模型中，来自单一共振的非零电和磁极化率自动意味着强双各向异性，即，磁电交叉极化率在由能量守恒设置的普遍约束下。我们确认我们的索赔提取极化率张量和截面的手激发传输测量近红外开口环阵列，和电动力学模拟不同的超材料散射体。
2012-01-13 physics.optics
Versatile Metamaterial: Exploring Symmetry-Protected Mode Resonances for Multi-Task Functionality
研究通过实验与数值模拟证明铌酸锂衬底上的一维硅光栅可在TE与TM偏振下激发SP-BICs，实现高Q共振与强场增强，支撑传感、非线性及调制等多功能应用。
2024-05-09 physics.optics
Elliptical dichroism: operating principle of planar chiral metamaterials
我们采用均匀化技术的基础上的洛伦兹电子理论表明，平面手性结构（PCS）可以描述一个有效的介电张量类似的双轴椭圆二向色性晶体。这样的晶体表现得像一个PCS，因为它表现出其特有的光学特性，即，共同旋转的椭圆偏振本征态和不对称的，方向相关的传输左/右手入射波偏振。
2009-06-16 physics.optics
Optical Magnetism in Planar Metamaterial Heterostructures
利用人工光学磁性需要相当复杂的二维和三维结构，例如分裂环和渔网超材料以及具有非平凡磁性的纳米颗粒。相比之下，即使在平面和无图案的一维（1D）布置中，例如金属/电介质多层超材料，也可以定制介电性质。这些系统由于其双曲线和等离子体响应而被广泛研究，然而，基于它们不具有有趣的磁性的普遍共识，这被认为仅限于TM偏振。在这项工作中，我们同时解决这两个看似无关的问题，通过概念性地提出并实验性地证明平面一维超材料中的人工磁性机制。我们的实验表明，金属/高折射率介电双曲超材料的磁响应可以是各向异性的，导致磁双曲色散的频率制度。我们调查我们的结果TE极化的影响，并表明，这样的系统可以支持TE界面结合态，类似于他们的TM同行，表面等离子体激元。我们的研究结果简化了结构的复杂性定制人工磁性光刻免费系统和推广的概念，等离子体和双曲性质，包括TE和TM偏振在光频率。
2017-05-06 physics.optics
Large Chiroptical Effects in Planar Chiral Metamaterials
手旋光效应是光学领域的一个重要工具，在偏振分辨成像和传感领域有着广泛的应用。手旋光效应的特点是对左旋（LCP）和右旋圆偏振光（RCP）有不同的光学响应。以前观察到的强手征光效应仅限于亚波长尺度下具有复杂三维手征结构的超材料。虽然LCP和RCP的不对称传输已经在平面手性超颖表面中进行了研究，但所观察到的弱手性效应来自金属组分的各向异性欧姆耗散。在这里，我们通过理论和概念验证实验证明，在具有亚波长厚度的单层平面手性超材料中，LCP和RCP的透射率可以达到很大的差异。在不违反互易性和镜像对称性的情况下，强手旋光效应与介质损耗无关，产生于多模干涉的一种新机制。所描述的效果可能导致新的网关手性操纵的光和手性光学器件。
2018-05-01 physics.optics
Flat-face approximations of invisibility cloaks with planar metamaterial layers
变换光学（TO）是设计具有前所未有的光学特性的人工材料的有力工具。在这里，我们提出了近似的任意形状的TO结构的刻面，其中曲面近似的超材料层，可以通过标准的制造和堆叠技术来实现。我们举例说明了圆柱形隐形斗篷的具体例子的近似方法。首先，我们介绍了一种数值方法设计的斗篷与任意边界形状，并将其应用到刻面形状。随后，我们通过引入几种近似方法来降低实现完美的多面斗篷所需的超材料的复杂性，通过对散射截面的调查来量化其有效性。
2011-10-25 physics.optics
Circular conversion dichroism in planar chiral metamaterials
我们报告的第一个经验观察和理论分析的新现象的平面手性圆转换二向色性，这在某些方面类似于法拉第效应在磁化介质中，但不需要存在的磁场的观察。它由电磁波与在亚波长尺度上图案化的平面手征结构的相互作用产生，并且表现为圆偏振波在相反方向上通过该结构和椭圆偏振本征态的不对称传输。这种新效应与传统的三维手征介质的旋向性有着根本的不同。
2006-04-28 physics.optics
Sub-diffraction thin-film sensing with planar terahertz metamaterials
平面超材料最近被提出用于太赫兹频率范围内的薄介电膜传感。虽然与波长相比，介电膜的厚度可以非常小，但是所需的感测材料面积仍然由太赫兹光束激发的衍射限制光斑尺寸确定。在这篇文章中，太赫兹近场传感被用来减少光斑尺寸。通过将超材料感测平台定位成靠近亚衍射太赫兹源，被激发的谐振器的数量以及因此最小的膜面积被显著减少。作为附加的优点，激励的谐振器的数量的减少降低了单元间耦合强度，并且因此谐振Q因子显著增加。实验结果表明，谐振Q值提高了113%。此外，对于厚度为λ/375的膜，最小面积可以小至0.2 λ乘0.2 λ。这项工作的成功为未来基于超材料的生物分子检测传感器提供了一个平台。
2011-12-18 physics.optics
Highly tunable optical activity in planar achiral terahertz metamaterials
使用太赫兹时域光谱，我们证明了可调谐的偏振旋转和圆二色性在本质上非手性平面太赫兹超材料没有双重旋转对称。观察到的效果是由于非本征手性所产生的超材料平面的相互取向和入射太赫兹波的传播方向。
2010-06-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical Nanotransmission Lines: Synthesis of Planar Left-Handed Metamaterials in the Infrared and Visible Regimes
根据我们最近的理论发展的概念，纳米电感器，纳米电容器和纳米电阻器在光频率和合成更复杂的纳米级电路的可能性，在这里，我们理论上详细研究的问题，光学纳米传输线（NTL），可以设想通过适当地连接在一起的阵列，这些基本的纳米级电路元件。我们展示了如何在这些基本电路元件紧密堆积在一起的极限中，NTL可以被视为等离子体和非等离子体平板的堆叠，其可以被设计为有效地表现出具有向前（右手）或向后（左手）操作的平面超材料的特性。通过适当的设计，负折射和左手传播被证明是可能的，在这些平面等离子体激元导波结构，提供了可能性，在平面光学亚波长聚焦和成像，并在IR和可见光频率的横向限制波导。推导了这类NTLs的有效材料参数，并探讨了这类光学NTLs与双负和双正超材料之间的联系和类比。物理的见解和理由的结果也提出。
2006-03-07 physics.optics
Plasmonic rod dimers as elementary planar chiral meta-atoms
对金属棒二聚体的电磁响应进行了理论计算，计算了棒在二聚体中任意平面排列的情况。结果表明，没有面内对称轴的二聚体表现出椭圆二色性，并在平面手性超材料中充当“原子”。由于棒二聚体的非常简单的几何形状，这种平面超材料比传统的开口环或伽马离子型结构更容易制造，并且适合于基于耦合偶极子模型的简单分析处理。分析了超材料的方向不对称性对二聚体几何形状的影响，并在数值模拟中得到了证实。
2011-03-25 physics.optics
Resonant features of planar Faraday metamaterial with high structural symmetry
研究了在纵向磁场作用下，电磁波通过旋向性介质的平面手征结构的传输。得到了超材料共振的频率依赖性和偏振面的旋转角。我们从理论上和实验上定义了频率和磁场的范围，其中超材料的偏振平面旋转的角度基本上高于单个铁氧体板。
2013-03-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhancement of quantum dot luminescence in all-dielectric metamaterial
我们提出了一种简单的设计，全介质硅基平面超材料表现出一个非常尖锐的谐振反射和透射的波长约1550 nm，由于低耗散损耗和涉及一个陷阱模式的操作方法。共振的品质因数超过已知等离子体结构中共振的品质因数的数十倍。所设计的超材料被设想为与泵浦的活性介质聚集，以实现发光的增强，并产生“激光spaser”的全介电模拟。我们报告说，一个必要的增强（超过500倍）的发光层包含泵浦量子点可以实现通过使用所设计的超材料。这个值超过了许多倍的等离子体平面超材料的已知发光增强。
2012-10-15 physics.optics
Planar Metamaterial with Toroidal Moment
我们观察到的环形响应从平面超材料组成的非对称开口环谐振器（ASRRs）。结果表明，通过控制超原子的结构对称性，可以将平面ASRR作为超原子进行合理排列，从而构造出环形分子。场图清楚地表明，环形谐振在亚波长尺度上开辟了新的电磁约束方式。平面方案的操纵ASRR之间的耦合可能会刺激研究在光学领域涉及环形多极子。超环面结构与Fano共振相结合的高Q响应在低阈值激光、腔量子电动力学和非线性处理等方面具有巨大的应用潜力。
2012-09-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Metamaterial optical diodes for linearly and circularly polarized light
在非垂直入射下透射穿过平面超材料的光的总强度对于前向传播和后向传播可以是不同的。对于不同对称性的超材料图案，我们观察到圆或线偏振光的这种效应。
2010-06-04 physics.optics
Planar designs for electromagnetically induced transparency in metamaterials
我们提出了一个平面设计的超材料表现出电磁感应的透明度，是服从实验验证的微波频段。该设计是基于一个分裂环谐振器与切割线在同一平面上的耦合。我们调查的灵敏度的参数的传输窗口上的耦合强度和电路元件的各个谐振器，我们解释的结果在两个线性耦合的洛伦兹谐振器。我们的超材料设计将低损耗与传输窗口中与谐振响应相关的极小群速度相结合，使其适用于室温下的慢光应用。
2010-11-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Balanced right/left-handed mixtures of quasi-planar chiral inclusions
提出了一些新的准平面手性夹杂，从标准的光刻技术，可行的。它示出，这样的夹杂物可以被设计，以呈现平衡的电，磁和磁电极化率。利用这些夹杂物，可以构建具有平衡的正/负折射率的随机和周期性双各向同性人工超材料。这些超材料将表现出合理的带宽和与自由空间的良好匹配。
2007-11-27 physics.optics
Extremely Sub-wavelength Planar Magnetic Metamaterials
我们提出了高度亚波长磁性超材料设计的操作在射频（RF）。由独立的平面螺旋元件组成的双层设计使得能够实验证明比谐振波长（λ0）小~ 700倍的晶胞尺寸（α）。模拟表明，利用导电通孔连接螺旋层允许进一步优化，并且我们实现了λ0/a ~ 2000的单位单元。磁超材料的特点是一种新的时域方法，它允许确定复杂的磁响应。进行数值模拟，以支持实验数据，我们发现很好的协议。这些新设计使超材料低频实验研究变得实用，并建议将其用于磁感应波、悬浮的研究，并进一步实现潜在的RF应用。
2012-06-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz metamaterial with asymmetric transmission
我们第一次表明，平面超材料，一个阵列的耦合金属开口环谐振器的单位细胞缺乏镜像对称性，表现出不对称的传输太赫兹辐射（0.25-2.5太赫兹）传播通过它在相反的方向。这种有趣的效应，与洛伦兹互易性和时间反转兼容，取决于入射圆偏振波转换效率的方向差异，而这种转换效率只有在有损耗的低对称平面手性超材料中才有可能。我们发现，非对称传输与激发对映体敏感的等离子体激元，这些诱导的电荷场激发依赖于入射波和超材料图案的相互手性。已经确定了正、负和零相速度和群速度的各种带，这表明有机会开发基于这种超材料的偏振敏感负折射率和慢光介质。
2009-10-14 physics.optics
Spectrally tunable linear polarization rotation using stacked metallic metamaterials
我们从理论上研究了金属超材料叠层的传输特性，并表明它能够实现选择性地呈现宽带（$Q<10$）或极窄带（$Q>10^5$）偏振旋转的完美传输。我们特别强调了堆叠结构的布置以及超材料晶胞的几何形状如何高度影响光谱域中的传输。为了这个目的，我们使用一个扩展的分析琼斯形式主义，使我们能够得到一个严格的和分析的传输表达式。这种多功能的结构可以在偏振测量或太赫兹波的光偏振控制中找到潜在的应用。
2017-02-28 physics.optics
Abnormal wave propagation of high-k modes in tilted linear-crossing metamaterials
在这项工作中，我们把光轴的旋转作为一个新的自由度，并从理论上提出了倾斜的线性交叉超材料（TLCMM）。具体地说，NLCMM和TLCMM的锥形色散分别具有与凝聚态物理中的I型和II型狄拉克锥相同的形状。当旋转光轴角使其等于锥角时，我们发现这种特殊的TLCMM具有III型狄拉克锥的形状。这个关键的TLCMM可以有许多独特的属性，是一个根本不同的性质比相邻的阶段。当具有较大波矢的电磁波入射到具有开放IFC的超材料时，由于波矢失配，入射电磁波被强烈反射。在这里，我们使用边界条件和因果律揭示TLCMM高k模式可以实现不反射和过滤的异常折射。此外，在基于平面电路的系统中实验观察到这些现象。基于电路的TLCMM不仅为研究超材料中的鲁棒负折射现象提供了一个通用的平台，而且具有易于集成的平面结构。我们的研究结果有关的EM波的操纵，可以使他们在平面集成光子学，包括定向传播，隐身，和开关的使用。
2020-08-07 physics.optics
Asymmetric planar terahertz metamaterials
我们报告了在垂直和水平电场极化的开口环谐振器（SRR）中，在垂直入射下，使用太赫兹时域光谱的三个不同的谐振的实验观察。通过从环的中心向角逐渐地移位电容间隙来打破SRR中的对称性允许对基本电感-电容谐振进行85%的调制。增加不对称性会导致原本难以实现的高品质因数电四极共振的演变，该共振可用于太赫兹区域的生物传感应用。
2010-06-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Far-field super-resolution imaging with a planar hyperbolic metamaterial lens beyond the Fabry-Perot resonance condition
我们证明了利用平面双曲超材料透镜（PHML）可以实现远场超分辨成像，超越了法布里-珀罗共振条件。尽管PHML的厚度远大于波长，但PHML不仅可以高透过率地透射辐射波和倏逝波，而且可以收集图像区域内所有的波，并且它们的幅度在同一数量级。提出了一种实现远场超分辨成像的PHML设计方案，光源与像之间的距离为波长的10倍。我们表明，我们的PHML的超分辨率是强大的损失，和PHML可以通过周期性堆叠的金属和电介质层。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Investigating planar Proca metamaterials in nonlinear (2+1)-Electrodynamics
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）；Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia（巴伊亚西南州立大学）
研究含非线性效应等的平面电磁系统用于描述新型平面超材料，推导其本构关系，分析色散关系与相关参数的联系，发现仅背景磁场时其对介电函数和空间色散无贡献。
2026-07-28 hep-th physics.optics
Cooperative resonance linewidth narrowing in a planar metamaterial
我们从理论上分析了在非对称开口环谐振器的超材料阵列中谱线塌陷的实验观察[Fedotov等人，物理修订信函104，223901（2010）]。我们表明，合奏紧密间隔的谐振器具有合作的响应，解释了所观察到的系统尺寸依赖的传输谐振线宽变窄。我们进一步表明，这种合作狭窄依赖于晶格间距敏感，并显着更强的缩小可以实现抑制欧姆损失的媒体。
2012-09-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Localization of Electromagnetic Fields in Disordered Fano Metamaterials
我们提出的第一个研究的障碍，在平面超材料组成的强相互作用的超分子，耦合电偶极子和磁偶极子模式引起的Fano型共振响应，并表明位置的障碍导致光本地化固有的集体磁偶极子激发。我们证明了磁激励在无序排列中持续存在，并导致“磁热点”的形成。
2012-02-01 physics.optics
Planar Silicon Metamaterial Lenslet Arrays for Millimeter-wavelength Imaging
毫米波和亚毫米波探测器的大型成像阵列的应用包括测量宇宙微波背景（CMB）中微弱的偏振信号和亚毫米天体物理。我们正在开发平面小透镜阵列毫米波长成像使用超材料微晶制造的硅晶片。与传统的半球形小透镜阵列相比，这种超材料技术具有许多潜在的优点，包括高精度和均匀性、平面集成抗反射层以及与硅检测器晶片匹配的热膨胀系数。在这里，我们描述了梯度折射率（GRIN）超材料微透镜的设计过程中，使用金属网图案化的硅和金属网和蚀刻孔超材料抗反射层的组合。我们优化的设计，使用散装材料模型，以快速模拟和验证的小透镜设计。我们制作了原型GRIN超材料微透镜阵列，并将其安装在Polarbear/Simons阵列90/150~GHz波段过渡边缘传感器（TES）的辐射热探测器阵列与正弦平面天线。原型微透镜阵列的光束测量与模型模拟相当吻合。我们计划进一步优化设计，并将其与宽带减反射涂层相结合，以实现70- 350 GHz带宽的工作。
2020-12-15 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
A metamaterial analog of electromagnetically induced transparency
我们提出了一种新型的电磁平面超材料，表现出很强的分散在当地的最小损耗，被认为是第一个超材料模拟电磁感应透明。我们证明，通过这种超材料传播的脉冲经历相当大的延迟，而沿波传播方向的结构的厚度远小于波长，这允许连续堆叠多个超材料板。这导致正常色散的频带以及传输水平的显著增加。
2008-01-10 physics.optics
Visible Spectrum Circular Dichroism in Extrinsic Chirality Metamaterials
我们提出了一种新的平面非本征手性超材料（ECM）的设计，表现出巨大的圆二色性（CD）在可见光谱范围内，而不是通常的近红外和太赫兹范围。从理论上分析了入射光束角度和超分子单元尺寸对CD谱的影响，并以相邻单元胞内非对称电流激发的新图形说明了其物理机制。
2012-03-20 physics.optics
Random terahertz metamaterials
利用太赫兹时域光谱技术研究了垂直入射光通过周期性排列和随机排列的平面开口环谐振腔的传输特性。在异向介质中引入位置无序对基本电感电容（LC）谐振的品质因数没有影响。偶极共振在其共振频率中经历加宽和偏移。实验表明，随机分布的SRR结构在LC谐振时非相干相互作用，但在较高频率的偶极谐振时相干耦合。
2009-09-18 physics.optics
Reducing Ohmic Losses in Metamaterials by Geometric Tailoring
在超材料中的损耗使得这种奇异材料的应用不太实际，除非找到一种有效的方法来减少它们，我们提出了两种不同的技术，以减少欧姆损耗在较低和较高的频率，基于几何剪裁的个别磁性成分。我们表明，增加的曲率半径，在一般情况下，导致最少的超材料的损失。特别是在更高的THz频率下，大体积结构优于平面结构。
2010-04-02 physics.optics
All-optical switching in metamaterial with high structural symmetry
我们认为，实现偏振不敏感的全光开关的可能性在一个平面的超材料组成的4倍周期性阵列的两个同心金属环放置在基板上的非线性材料。它表明，切换可以实现基本上不同的值之间的传输附近的谐振频率的高品质因数范诺形状的陷波模式激励。
2011-09-09 physics.optics
Impedance-Matched Planar Metamaterial Beam Steerer for Terahertz Waves
在太赫兹领域具有可定制电磁特性的平面超材料提供了成像和光谱系统开发所需的定制光学解决方案。特别是，超材料具有替代传统笨重光学器件的潜力，或者可以成为全新设备的基本构建模块。在这方面，有利的是，超材料可以被设计为关于其电磁特性与另一种材料阻抗匹配。在此，我们设计、制作并研究了一种折射率可调且阻抗与自由空间匹配的超材料。单位单元由两对不同的切割线组成，这两对切割线对电磁波的电和磁响应提供几乎独立的控制。对于具有均匀有效折射率为1.18的超材料的例子，我们实验证明了在0.444THz的工作频率下超过90%的振幅透射率和约5%的反射率。作为一个功能更强的器件，我们制作了一个太赫兹梯度折射率光束转向器，其线性折射率梯度从1.14到2.66。我们数值模拟了电磁波通过光束转向器的传播，并将偏转波的电场幅度与在成像太赫兹时域光谱仪中测量的光束转向器后面的太赫兹场分布进行了比较。数值模拟的偏转角为6.1°，与实测偏转角5.95°吻合良好。测得的光束转向器的峰值振幅透射率几乎达到90%，这也与约88%的模拟值吻合得很好。
2020-06-10 physics.app-ph physics.optics
Circular dichroism in planar nonchiral plasmonic metamaterials
理论上表明，一个非手性的，二维阵列的金属球表现出旋光性表现在圆二色性的计算。金属球占据了一个矩形晶格的网站和非正常的入射，他们表现出很强的圆二色性的表面等离子体频率周围的效果。旋光性是晶格的矩形对称性的结果，其引起晶体沿着两个正交的原始晶格矢量的不同偏振模式。这两种偏振模式导致净极矢量，其与波矢量和垂直于球平面的矢量形成手征三元组。这种手性三元组的形成是观察到的圆二色性的原因，尽管结构本身本质上是非手性的。
2009-01-09 physics.class-ph physics.optics
A gradient index metamaterial
超材料--具有定制电磁响应的人工结构材料--可以被设计成具有现有材料难以实现的特性。在这里，我们提出了一种结构化的超材料，基于导电开口环谐振器（SRR），它具有一个恒定的空间梯度的有效折射率。我们通过测量微波束在宽频率范围内的复合超材料的平板的偏转，实验证实了梯度。梯度折射率超材料代表了开发梯度折射率透镜和类似光学器件的替代方法，其可能是有利的，特别是在较高频率下。特别是，我们提出的梯度折射率材料可能适用于太赫兹应用，其中磁共振响应的SRR最近已被证明。
2004-07-13 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
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
Electric and magnetic dipole coupling in near-infrared split ring metamaterial arrays
我们提出了实验观察的强大的电磁相互作用的开口环谐振器（SRR）的超材料。我们制作了近红外（1.4 $μ$ m）平面超材料，沿不同方向具有不同的SRR间距。我们的传输测量显示蓝移和红移的磁共振，这取决于SRR相对于晶格的取向。位移同意与一个简单的模型，同时磁和电近场偶极耦合。我们还发现大的共振加宽，伴随着有效截面每SRR随着密度的增加而减少。这些效应是由超辐射散射引起的。我们的数据为洛伦兹-洛伦兹方法研究超材料提供了新的思路。
2009-12-07 physics.optics
Optical Tamm state and extraordinary light transmission through nanoaperture
我们研究了光通过沉积在平面超材料上的金属薄膜中的纳米孔的传输。揭示了通过纳米孔的超高光透射的效果，这与由于光学Tamm状态的出现而导致的平面结构“超材料-金属”的界面处的场的增强相关联。在这种结构中，我们还观察到一种“光二极管”效应：当结构的照射方向反转时，光透射率发生根本性的变化。我们的数值计算结果与实验数据吻合得很好。
2013-05-19 physics.optics
Reverse Chromatic Aberration and its Numerical Optimization in a Metamaterial Lens
在平面超材料透镜中，焦点随频率移动。这里，它是数字显示，这种运动可以通过适当的工程的超材料为基础的移相器，构成透镜的尺寸控制。特别地，这样的透镜可以被设计成呈现出不寻常的色差，其中焦距随着频率而增加，而不是减小。有人提出，这样的人工“反向”色差可以优化等离子体的毫米波诊断的横向分辨率，并在补偿光学系统中的其他组件的自然“普通”色差是有用的。更一般地，优化的色差将允许同时聚焦在位于不同距离处并且以不同频率发射或反射的若干物体上。
2013-02-28 physics.optics
Plasmonic nanoparticle monomers and dimers: From nano-antennas to chiral metamaterials
我们回顾了光与等离子体纳米粒子相互作用背后的基本物理。系统地研究了光在单金属粒子（等离子体单体）和两相互作用粒子（等离子体二聚体）上散射的理论基础。有效粒子的磁化率（极化率）的表达式推导，这些结果的应用等离子体纳米天线概述。在长波长极限下，计算了等离子体二聚体阵列的有效宏观参数。这些参数可归因于对应于纳米颗粒的稀排列的有效介质，即，其中等离子体单体或二聚体具有“元原子”功能的超材料。结果表明，由棒状粒子组成的平面二聚体一般具有椭圆二向色性，可作为平面手性超材料的原子。所提出的棒状二聚体几何结构的制造简单性可用于在光学领域中设计更具成本效益的手性超材料。
2011-04-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Asymmetric transmission: a generic property of lossy periodic interfaces
圆偏振波的非对称传输是有损耗、各向异性、二维手征图案的公认性质。在这里，我们表明，可以观察到任何有损耗的周期性结构的平面上的斜入射的非对称传输。我们的研究结果大大扩展了天然和人造材料的范围，其中可以预期定向非对称传输，使其成为基石电磁效应，而不是平面手性超材料的好奇心。斜入射非对称传输的主要候选者是等离子体球或半导体量子点的矩形阵列、有损双周期光栅和平面超材料结构。
2010-07-15 physics.optics
Sub-wavelength focusing meta-lens
我们表明，具有空间可变元原子参数的平面等离子体超材料可以将透射光聚焦到位于超材料近场之外的亚波长热点中。通过纳米结构化金膜，我们创建了一个超透镜阵列，当被800 nm的波长照射时，产生直径为160 nm（0.2λ）的焦点。我们把亚波长热点的出现归因于超振荡现象。
2012-11-07 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
Unveiling the optical properties of a metamaterial synthesized by electron-beam-induced deposition
使用聚焦电子束的直接写入允许在可见光谱范围内制造亚波长尺寸的真正三维结构。由此产生的复杂几何形状非常适合研究纳米级的光-物质相互作用。它们的整体光学响应将不仅强烈地依赖于几何形状，而且依赖于沉积材料的光学性质。在通常使用的金属有机前体的情况下，沉积物显示出嵌入碳质基质中的金属纳米晶体的子结构。由于含金前体介质是特别有趣的光学应用，我们实验确定这种有效材料的有效介电常数。我们的实验是基于平面沉积物的光谱测量。反演的介电常数显示出对金颗粒密度的系统依赖性，并且不能使用有效介质的常用Maxwell-Garnett方法充分描述。
2016-01-15 physics.optics
Hybrid Breathers in Nonlinear $\mathcal{PT}$-Symmetric Metamaterials
在二维平面宇称-时间-（$\mathcal{PT}$ -）对称非线性磁性超材料上，由增益和损耗平衡的开口环二聚体组成，可以找到离散的呼吸子解，我们扩展了这些研究，并通过数值计算揭示了呼吸子谱中存在具有一定频率的稳定的长寿命振荡.我们描述了这些振荡的解析呼吸理论，并表明，它们可以被解释为呼吸振荡和平面波的叠加。我们为这些解决方案创造了术语“混合呼吸器”解决方案。
2019-12-10 nlin.PS physics.optics
Designing Planar, Ultra-Thin, Broad-Band and Material-Versatile Solar Absorbers via Bound-Electron and Exciton Absorption
超薄平面吸收层，包括半导体和金属膜，以及2D材料，是用于太阳能收集装置的有前途的构建块，但是差的光吸收一直是关键问题。虽然已经研究了在特定波长处实现接近完美吸收的吸收层中的干涉，但是实现高宽带吸收仍然具有挑战性。在这里，我们从理论上和实验上证明了一种方法，不仅调整反射相移，而且电磁能量耗散设计宽带太阳能吸收器与简单的平面结构组成的吸收层从金属基板由透明层分离。通过推导一个新的公式，我们明确地确定了具有与波长成比例的折射率以及与波长无关的消光系数的吸收材料是创建双平面宽带吸收体的理想构建块。为了证明天然吸收材料在高损耗和低损耗两种情况下的一般策略，（难熔金属）和弱吸收（二维材料）制度，我们利用具有宽洛伦兹振荡器峰的束缚电子带间跃迁来设计基于Cr2 O3 Cr层的太阳能热吸收器;并且利用了归因于带边缘附近的光谱的自旋-轨道耦合的强激子，以及较短波长的束缚电子带间跃迁，设计一种基于原子级薄的MoS 2层的太阳能光伏吸收器。此外，我们设计的具有平面结构的宽带太阳能吸收器与具有纳米粒子的吸收器相比具有相当的吸收性能。我们提出的设计策略为新型纳米厚能量收集和具有简单平面结构的光电子器件铺平了道路。
2018-05-28 physics.app-ph physics.optics
