Optical toroidal dipolar response by an asymmetric double-bar metamaterial
我们证明，环形偶极响应可以实现在光学制度，通过设计一个可行的纳米结构的超材料，包括组装成一个环形配置的非对称双杆磁谐振器。数值计算证实了光学环向偶极矩在其他矩中占主导地位。该响应的特征在于在环形中心处的E场分量的强限制，其取向垂直于H-涡旋平面。共振增强的光学环向响应可以为研究与环向矩相关的各种有趣的光学现象提供一条实验途径。
2012-12-22 physics.optics
Non-Trivial Non-Radiating Excitation as a Mechanism of Resonant Transparency in Toroidal Metamaterials
我们从理论上证明和实验上证实了一种新的共振电磁透明机制，它产生了超材料中完全透射的极窄的孤立对称洛伦兹线。它利用了长期寻求的非平凡的非辐射电荷电流激励的基础上的环形偶极矩，预测产生波的规范不可约矢量势在完全没有散射电磁场。
2012-11-16 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
Controlling the Colour of Metals: Intaglio and Bas-Relief Metamaterials
在金属表面上制造凹进（“凹版”）或凸起（“浅浮雕”）的亚波长超材料图案提供了一种用于改变和控制金属颜色的机制，而不采用任何形式的化学表面改性、薄膜涂层或衍射效应。我们表明，通过改变超材料设计的结构参数来调谐吸收共振，可以实现广泛的颜色范围。这种对纯金属进行“结构着色”的新方法为美学（例如珠宝设计）和功能（例如传感器、光调制器）应用提供了极大的通用性和可扩展性。我们在这里集中在可见光的颜色，但概念同样可以应用到其他电磁领域的金属光谱响应的工程。
2010-11-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong gyrotopy in a chiral toroidal medium
在这封信中，我们提出了第一个实验研究的一种新的手性超材料组成的环形线绕组。我们发现，超材料具有三个波段的圆二色性在GHz范围内。我们讨论的多极矩，包括（磁）环向偶极矩的结构的响应。
2008-10-20 physics.optics
Controlling Metamaterial Resonances with Light
我们研究使用的相干光场作为一种手段，动态控制的谐振行为的各种复合材料，其中的超材料结构嵌入在一个分散的介电介质。控制和切换是通过应用光辐射相干驱动嵌入介质的谐振介电常数来实现的。将开口环谐振器（SRR）嵌入具有类洛伦兹色散或具有由电磁感应透明（EIT）设计的色散的频率色散介质中的效果表现在负磁导率带的分裂、修改的（频率相关的）填充分数和耗散因子。修改后的材料参数强烈链接到介质的谐振频率，而对于表现出EIT的嵌入介质，也到控制场的强度和失谐。控制的鲁棒性对与金属结构以及由于结构缺陷的非均匀加宽耗散的有害影响被证明。等离子体超材料的研究，包括金属纳米棒排列成环，并表现出集体磁响应在光频率。这类等离子体纳米棒超材料中的控制和切换被证明是可能的，例如，通过将这些阵列嵌入像CS $_2$的拉曼活性液体中并利用逆拉曼效应。
2010-03-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Controlling Intensity and Phase of Terahertz Radiation with an Optically Thin Liquid Crystal-Loaded Metamaterial
我们实验证明了太赫兹辐射的强度和相位调制使用主动控制的大面积平面超材料（metafilm）与12 μ m厚的液晶层的杂交。通过液晶的面内电气开关引入了主动控制，这使我们能够在仅20 V的电压下实现20%的可逆单程绝对透射率变化和40度的相位变化。
2013-07-24 physics.optics
Controlling metamaterial resonances via dielectric and aspect ratio effects
研究了通过控制开口环谐振器（SRR）的纵横比和衬底厚度来提高其基波电感电容（LC）谐振的灵敏度和动态调谐范围的方法。我们得出结论，这两个因素可以显着影响LC谐振。我们表明，由薄衬底上的低高度SRR组成的超薄膜对其介电环境的变化最敏感，因此在传感应用中表现出出色的潜力。
2010-11-16 physics.optics
Controlling the second-harmonic in a phase matched negative-index metamaterial
非线性超材料（NLTEMS）已被预测为支持新的和令人兴奋的领域在光的操纵，包括新的相位匹配方案的波混合。最值得注意的是所谓的非线性光学镜，其中非线性负折射率介质将产生的频率发射到泵浦源。对于第一次，我们实验证明了非线性光学镜效应的散装负折射率NLMM，以及其他两个新的相位匹配配置，利用周期性极化之间切换的三个相位匹配域。
2011-05-31 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
Polarization independent lattice-coupled terahertz toroidal excitations
本文提出并实验验证一种偏振无关太赫兹超材料，通过耦合环偶极子与晶格模式形成尖锐高Q共振，可用于低损耗传感和慢光器件。
2023-03-27 physics.optics
Ultraprecise Detection of Low Molecular Weight Antibodies Using Mid-IR Toroidal Plasmonic Meta-Atoms
等离子体超材料可用于增强免疫传感应用的中红外传感器和检测器。主要的挑战是将这些技术集成到低成本、紧凑和有前途的平台中。在这项研究中，作为一种新兴的方法，我们利用环形共振等离子体元表面开发了一种超灵敏的无标记分析平台，用于在中红外区检测特定的抗生素。利用环形亚原子中鲁棒压缩电磁场的独特灵敏度，我们验证了我们提出的基于环形亚结构的技术可以在阿摩尔浓度下提供~0.6 KDa重量的生物目标的传感。我们相信，这种理解扩展了等离子体超材料的能力，可以高精度地分析特定生物目标的存在。
2019-04-04 physics.app-ph physics.optics
Toroidal optical transitions in hydrogen-like atoms
人们普遍认为，原子和分子的电磁谱可以用电多极子和磁多极子的相互作用来描述。然而，最近已经清楚的是，光和物质之间的相互作用也涉及环形多极-在电磁超材料中观察到环形吸收线。在这里，我们表明，一种新的类型的光谱的迄今在很大程度上被忽视的环形偶极相互作用成为可行的，如果除了经典的r{\times }r{ \times }p环形偶极密度项负责超材料中的环形跃迁，自旋相关的r{ \times }σ项（只发生在相对论量子力学）被考虑。我们表明，环形过渡是奇数奇偶性和时间反演对称性下，因此，它们可以观察到，并区分从电多极和磁偶极过渡。
2022-05-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electric and magnetic toroidal dipole excitations in core-shell spheres
本文在Lorenz-Mie理论框架下推导出核壳纳米球中电与磁环向偶极散射系数的闭合解析表达式，揭示其共振可被操控调谐，并阐明其对环向偶极诱导透明、Fano共振及超散射等效应的重要意义。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Actively controlling the topological transition of dispersion based on electrically controllable metamaterials
等频轮廓线（IFC）从封闭椭球到开放双曲面的拓扑过渡将提供控制光传播的独特能力。然而，主动调节这些效应的能力仍然难以捉摸，相关的实验观察是非常可取的。在此，通过调节石墨烯层的化学势，研究了由石墨烯/介质多层膜构成的周期结构中的可调电IFC。特别地，我们提出了两种各向异性零指数介质中的PEC/PMC杂质的主动控制输运。最后，通过在二维传输线系统中加入可变电容二极管，实现了基于电可控超材料的色散磁拓扑的主动控制。随着电压的增加，我们测量了不同的发射模式，从一个点源内部的结构，观察IFC的相变过程。主动调谐拓扑转变的实现将为超材料的动力学控制开辟一条新的途径。
2018-03-18 physics.optics
Controlling Surface Plasmons Through Covariant Transformation of the Spin-Dependent Geometric Phase Between Curved Metamaterials
广义相对论使用弯曲的时空来描述加速的坐标系。粒子在不同弯曲时空中的运动，可以通过不同坐标系之间的协变变换，看作是等价的物理过程。在这项工作中，我们使用一维弯曲的超材料来模拟弯曲时空中的加速粒子。不同的曲线形状的结构被用来模拟不同的加速帧。沿着结构的不同几何相位用于模拟帧中的不同运动。利用广义相对论的协变原理，我们可以通过时空变换，如洛伦兹变换和保角变换，得到等价的纳米结构。通过这种方式，可以发现许多协变结构，它们在被自旋光子激发时产生相同的表面等离子体场。基于引力场中的Rindler度规，得到了一种新的加速光束--Rindler光束。基于几何相位梯度的系统可以获得很大的有效折射率。这种通用的协变设计方法可以推广到许多其他光学介质。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall gr-qc physics.optics
Controlling optical memory effects in disordered media with coated metamaterials
无序光学介质中的记忆效应，如倾斜-倾斜和移位-移位空间相关性，大多数应用都集中在生物组织内部和通过生物组织成像。在这里，我们提出了一种超材料平台，不仅可以增强，而且可以调节随机介质中的记忆效应。具体地说，我们研究了由涂层球和圆柱体组成的超材料中的移位-移位和倾斜-倾斜的空间相关性的辐射转移方程。本文从单次散射相函数出发，计算了球、柱两种几何形状的各向异性散射介质中的平移关联，并找到了它们之间的一个简单关系。我们证明了Fokker-Planck模型在小角近似下可以得到有弹道光贡献的平移-倾斜记忆效应。通过考虑一个二维的散射系统，厚的介质圆柱体与亚波长层的热可调磁光半导体涂层组成，我们提出了定制和控制的光散射中的移位移位和倾斜倾斜的记忆效应的可能性。特别是，我们表明，广义记忆效应可以通过提高系统的温度，它可以通过施加外部磁场减少。总之，我们的研究结果揭示了超材料系统在无序介质中控制外部记忆效应的潜在应用。
2018-11-13 physics.optics
Controlling evanescent waves using silicon photonic all-dielectric metamaterials for dense integration
在CMOS代工平台上制造的超紧凑、密集集成的光学部件对于光学信息处理和电子-光子共集成是非常期望的。然而，在硅光子器件中普遍存在的由纳米尺度限制引起的大空间范围的倏逝波导致显著的串扰和散射损耗。在这里，我们证明了各向异性全介质超材料打开了一个新的自由度，在全内反射，以缩短衰减长度的倏逝波。我们的实验表明，减少串扰大于30倍，弯曲损耗大于3倍，在密集集成，超紧凑的光子电路块。我们的原型全介质超材料波导实现了约3.7 dB/cm的低传播损耗，与硅条形波导的传播损耗相当。我们的方法标志着从干涉为基础的限制，如在光子晶体或槽波导，利用纳米级场增强的出发。其抑制倏逝波而不显著增加传播损耗的能力将为基于全电介质超材料的密集集成铺平道路。
2018-07-04 physics.optics
Controlling the broadband enhanced light chirality with L-shaped dielectric metamaterials
本文设计了基于倾斜纳米柱的全介电硅基L形超材料，通过掠射角沉积实现晶圆级制备，在透射模式下获得宽带增强且振幅与频率均可调控的手性光学响应。
2024-03-27 physics.optics
Controlling spontaneous emission of a two-level atom by hyperbolic metamaterials
在量子光学的框架下，我们分析了介电常数张量不定的介质中二能级原子的自发发射特性，其中色散关系的几何形状为椭球或双曲面（双曲介质）。衰减率明确给出了考虑偶极跃迁矩阵元素的方向。结果表明，对于椭球体情况，通过改变矩阵元的方向可以调节耦合到不同模式的光子的强度;对于双曲面情况，发现双曲面介质中的自发发射与介质背景相比可以显著增强。另外，自发发射具有很强的方向性，在渐近线方向上最大。
2012-03-03 physics.optics quant-ph
Invisible waveguides on metal plates for plasmonic analogues of electromagnetic wormholes
我们介绍了两种类型的环形超材料，这是不可见的表面等离子体激元（SPPs）在金属表面上传播。前者是一个环形的桥体，它桥接金属表面上的远程孔：它作为电磁虫洞的一种等离子体。后者是一个环形环躺在金属表面：这桥两个断开的金属表面，即它连接一个薄的金属圆柱体到一个平面的金属表面与孔。全波数值模拟表明，在这些超材料内传播的电磁场不会干扰金属表面的SPP的传播。这些设备的多层设计，提出了一套减少参数的有效介质理论的基础上：前等离子体模拟的电磁虫洞需要均匀的各向同性磁层，而后者只需要介电层。
2014-09-02 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
Revealing Quantitative Observation of Multi-Loop Super-Toroidal Currents in Plasmonic Meta-Atoms
生活在一个共振的世界里，在激发高质量和多功能的光频领域取得了重大进展。在所有公认的共振，环形多极子已经收到了大量的兴趣，在最近几年，由于具有固有的签名性质。环形偶极子是一种基于电荷电流分布的强定域电磁激励，它可以被压缩在一个极小的点上。尽管已经对环形偶极子的行为和性质进行了广泛的研究，以开发基于该技术的全光器件，但到目前为止，所有分析都仅限于第一（1st）阶环形偶极子。在这项工作中，使用一个简单的技术，我们成功地监测支持精致的多圈超环面（MLST）的光谱特征在平面多像素等离子体元原子。我们定量地证明了如何通过改变邻近像素之间间隙的介电常数将传统的环形偶极切换到超环形矩。这一认识为激发等离子体超材料中复杂的多环环形矩提供了新的方法，具有高灵敏度，适用于各种实际应用。
2018-10-16 physics.optics
Controlling light-with-light without nonlinearity
根据惠更斯叠加原理，在线性介质中传播的光束将相互通过而不会相互干扰。事实上，人们普遍认为，用光控制光信号需要强激光场来促进非线性介质中的光束相互作用，其中叠加原理可以被打破。我们在这里证明，任意低强度的两个相干光束可以在纳米级厚度的超材料层上相互作用，使得一个光束调制另一个光束的强度。我们发现，光束的干涉可以消除光能量在超材料中的等离子体焦耳损失，或者相反，可以导致光的几乎全部吸收。这种现象的应用可能在于超快全光脉冲恢复器件、相干滤波器和太赫兹带宽逐光调制器。
2016-04-19 physics.optics
Formation and Controlling of Optical Hopfions in High Harmonic Generation
本研究探索强环形涡旋与原子作用的高次谐波产生，发现高阶拓扑环形涡旋结构，通过合成两类涡旋在极紫外波段生成光学霍普夫子，并可借助自旋角动量选择定则调控其拓扑性质与模式。
2024-10-08 physics.optics quant-ph
Toroidic and antitoroidic orders in hexagonal arrays of dielectric trimers: magnetic group approach
本文研究了一种新型电磁超材料中的环形偶极共振及其激发条件。这些超材料是布置在电介质基板上的电介质盘的全电介质平面周期性阵列。该阵列的基本构建块是分布在六边形单位超晶胞中的三聚体。超晶胞的最高几何对称性是C6v。利用群的表示论和磁群论的应用，对这类问题进行了分析，为解决这类问题提供了一种新的途径。我们已经表明，为了获得阵列的环形超模，单位超晶胞对称性必须被破坏两次：首先，三聚体的C3v对称性，其次，单位超晶胞的C6v对称性需要被降低。定义了阵列中环形偶极矩的对称阶数和反对称阶数的选择规则。特别是，我们已经表明，与减少的单位超晶胞对称性的C2v组，阵列表现出的环形偶极共振与antitoroorbital秩序。具有较低Cs对称性的阵列可以提供具有反环面和环面两种量级的共振。它也表明，这些阵列总是偏振敏感。全波模拟和实验证实了理论预测。由于在具有非常高的品质因数的谐振系统中空间和时间受限的光，所建议的超材料可以提供增强的光-物质相互作用。
2021-01-26 physics.app-ph physics.optics
Primordial Metamaterials
本文理论和实验证明了一种源于材料内禀非局域性的全新电磁响应机制，通过在非局域尺度上结构化材料揭示“原初”非局域响应，实现了室温及有损条件下可检测的强非局域性，为控制光与物质相互作用提供了新维度。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Toroidal dipole excitations in metamolecules formed by interacting plasmonic nanorods
我们展示了如何难以捉摸的环形偶极矩出现在由等离子体纳米棒对形成的超分子谐振器中作为辐射激发本征模。我们分析了一个这样的纳米棒配置-一个环形的超分子。我们发现，辐射相互作用的环形超分子可以定性地表示为一个理论模型的基础上的电点偶极子排列。有限尺寸的棒模型和点偶极子近似都证明了环形偶极矩是次辐射的，难以被入射光激发。通过破坏超分子的几何对称性，线偏振光可以激发出环形模，在前向散射光中表现为Fano共振凹陷。我们提供了简单的优化协议，最大限度地提高环形偶极模式激发。这为简化控制和驱动由环形偶极单元谐振器组成的超材料阵列开辟了可能性。
2016-03-09 physics.optics quant-ph
Analogue of electromagnetically induced transparency with high Q factor in Metal-dielectric metamaterials
数值研究了金属-介质超材料的电磁感应透明行为，最大Q值达到28000。它由两层组成，一层为亮模的金属条叠置在另一层为亮模的介质棒上。金属条产生的宽电偶极子与介质棒产生的窄环形偶极子之间的相干耦合导致了相消干涉，从而引入了透明窗口。有趣的是，EIT窗口可以通过改变两层的参数和中间间隔物的厚度来有效地影响。这一过程可以用两粒子模型来解释。此外，EIT窗口内的辐射损失得到了很大的抑制，慢光效应得到了很大的改善。这些优异的性能也为光学范围内的滤光片和敏感的化学和生物传感器提供了有效的平台。
2019-08-23 physics.optics
Storage of electromagnetic waves in a metamaterial that mimics electromagnetically induced transparency
我们提出了一种方法，用于动态控制的超材料，模仿电磁感应透明（EIT）通过引入变容二极管操纵的超材料的结构对称性的属性。EIT性质的动态调制使得能够存储和检索电磁波。我们确认了电磁波被存储和释放，同时保持传播方向上的相位分布。
2013-04-17 physics.optics quant-ph
Temporal Interfaces in Metamaterials with Shape-Varying Inclusions
Aalto University（阿尔托大学）
本研究提出解析与数值框架，证明通过改变超材料中圆柱夹杂物的几何形状（如半径或截面形状）可实现时间散射、频率转换及能量流方向控制，并预测共振区可增强时间瞄准效应。
2026-09-24 physics.optics
Tuning toroidal dipole resonances in dielectric metamolecules by an additional electric dipolar response
随着人工磁学和超材料的兴起，超环面晶体以其独特的性质引起了人们的广泛关注。在这里，我们提出了一种由具有两个环形偶极共振的纳米圆柱体组成的全介电五聚体超分子，由于中心圆柱体提供的额外电偶极模式，其频率、EM分布和Q因子可以有效地调谐。为了进一步揭示环向响应的耦合效应和形成机理，采用了多次散射理论。结果表明，第一种环形偶极模主要由集体电偶极共振引起，其调谐范围为2.21 ~ 3.55 $μ$ m，而第二种环形偶极模主要由电偶极和磁偶极的交叉耦合引起，其调谐范围为1.53 ~ 1.84 $μ$ m.所提出的低损耗超分子和模式耦合分析可能为先进光学器件中环形响应的主动设计铺平道路。
2018-11-02 physics.app-ph physics.optics
Controlling Cherenkov threshold with nonlocality
由于双曲型异向介质中的光子态密度极大，在经典局域框架下，切伦科夫辐射一般被认为是无阈值的。虽然非局域性和量子效应的最新进展扩展了我们对金属纳米结构中光-物质相互作用的理解，但非局域性对无阈值切伦科夫辐射的影响仍然难以捉摸。在这里，我们从理论上证明，非局域性提供了一个不可或缺的方式灵活的工程切伦科夫阈值在金属介电层结构。特别地，非局域性导致下限速度截止，其值与电子费米速度相当。令人惊讶的是，如果超材料在ε接近零的频率附近工作，这个下限阈值可以明显小于经典预测的阈值。控制切伦科夫阈值的能力为切伦科夫辐射的实际应用开辟了许多前景，特别是对于集成的自由电子辐射源。
2020-02-11 physics.app-ph physics.optics
Switching nonlinearity in a superconductor-enhanced metamaterial
我们展示了一种非线性超材料，它可以通过控制入射光束的功率水平在低透射率和高透射率之间切换。这种非线性响应的起源是超材料结构中采用的超导Nb薄膜。我们表明，大约22 dBm的中等RF功率，它是可能的淬火超导状态的超材料的开口环谐振器的角落处的极强的电流密度的结果。我们测量的传输对比度为10 dB和70 ns的低功率和高功率状态之间的群延迟的变化。
2012-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.optics
3D nonlinear optical metamaterials from twisted 2D van der Waals interfaces
为了实现新的非线性响应，通过组织结构单元（元原子）来创建超材料，这些结构单元通常在大约100纳米的尺度上。然而，真正改变原子对称性并实现新的非线性响应需要在原子尺度上进行控制，低至几埃。在这里，我们报告的3D非线性光学超材料的发现实现了精确控制和扭曲的个人2D范德华界面。具体地，通过将伪螺旋对称性添加到多个4层WS2堆叠（例如，4层、8层等）来实现新的非线性晶体。由此产生的3D晶体的非线性极化率是从根本上不同于天然WS2。此外，我们表明，新启用的非线性的幅度增强通过控制接口的数量和激发波长。我们的研究结果提出了一种新的方法来重新设计人工原子结构中的固有非线性，从几个纳米厚的单元电池到大块材料。
2023-03-11 physics.optics
Dispersive wave control enabled by silicon metamaterial waveguides
利用片上非线性产生新频率的能力为基础物理和应用物理中的大量应用打开了大门。色散波的激发是一个特别有趣的过程，它允许通过孤子和正常色散区中的波的相位匹配来实现有效的非线性波长转换。然而，控制集成波导中色散波的波长仍然是一个开放的挑战，阻碍了非线性光谱响应的多功能成形。在这里，我们表明，超材料硅波导释放新的自由度来选择色散波的波长。基于这一概念，我们在实验上演示了在1.55 μm和7.5 μm附近激发两个色散波，允许产生超宽带超连续谱，覆盖大部分的硅透明窗口。这些结果是在硅芯片中产生多功能非线性频率的一个重要里程碑，在传感、计量和通信领域具有巨大的应用潜力。
2022-01-17 physics.optics
Experimental demonstration of tunable graphene hyperbolic metamaterial
按需调节宏观介电响应具有可主动调节的超光子学和光学器件的潜力。近年来，石墨烯作为纳米光子学中的可调谐元件得到了广泛的研究。大量的理论工作已经致力于调整石墨烯/电介质异质结构的双曲线性质，然而，到目前为止，这样的主题还没有被实验证明。在这里，我们专注于石墨烯/极化激元电介质超材料，具有由电介质的极性响应引起的强光学共振，通常难以主动控制。通过控制石墨烯的掺杂水平，通过外部偏压，我们实验证明了从费米能级EF = 0 eV到EF = 0.5 eV的宽范围的可调谐性，这产生了有效的ε-近零交叉和可调谐的介电性质，通过光谱椭圆偏振法和透射测量验证。
2019-07-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Controlling Electromagnetic Fields
本文提出利用超材料的设计自由度任意重定向电磁场，并展示了对指定空间体积实现完全电磁隐身的策略，可应用于奇异透镜与物体隐身。
2025-07-04 cond-mat.other physics.optics
Anisotropic Response in Metamaterials with Elliptically Perforated Plates: Applications to Near-Field Radiative Heat Transfer
本研究通过椭圆孔板设计实现了超材料的各向异性响应，用于近场辐射热传输的增强控制与热管理应用。
2025-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Controlling hybrid nonlinearities in transparent conducting oxides via two-colour excitation
纳米光子学和超材料已经彻底改变了我们对光学空间（μ）的看法，使我们能够几乎随意地设计折射率，将光限制在最小的体积内，并以极小的足迹和能量需求操纵光信号。目前，人们正致力于寻找合适的材料和策略来动态控制光学特性。透明导电氧化物在带间和带内激发下表现出很大的超快非线性。在这里，我们表明，通过双色激光场在铝掺杂氧化锌中结合这两种效应，揭示了新的材料功能。由于两个非线性的独立性，可以通过作用于两个场的振幅和延迟来设计材料介电常数的超快时间动力学。我们展示了这种新的自由度的潜在应用，通过动态解决的调制带宽和光谱调谐的探测光脉冲。
2017-06-26 physics.optics
Tuning the Nonlinear Response of Coupled Split-Ring Resonators
我们引入了通过改变超材料的内部结构来控制其非线性响应的概念。我们实验证明了两个耦合开口环谐振器的非线性响应的调谐，通过改变它们的相互位置。这种效果是通过改变耦合谐振模的结构及其与入射场的相互作用来实现的。通过补偿谐振器，我们控制了通过非线性驱动元件的最大电流，这影响了系统的非线性响应。
2012-12-06 physics.optics
