可调节和切换的基于石墨烯和二氧化瓦纳的多功能特拉赫兹元镜
Xinzhi Zhang1, Aihui Sun1, Zhilong Jiang1
1Computational Optics Laboratory, School of Science, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu, 214122, China. ykong80@163.com.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|April 26, 2024
概括
这项研究引入了一种新的太赫兹 (THz) 超镜,能够实现四个可切换的极化功能. 这个设备集成了极化转换和二极化,为先进的THz应用铺平了道路.
科学领域:
- 超材料是指一种超材料.
- 特拉赫兹 (THz) 技术技术
- 光学和光子学 在光学和光子学.
背景情况:
- 太赫兹 (THz) 技术需要先进的组件来操纵电磁波.
- 现有的THz设备往往缺乏多功能性和可调性.
- 极化控制对于各种THz应用,如成像和传感,至关重要.
研究的目的:
- 为THz应用设计和演示一个多功能元镜.
- 将多个极化调制功能集成到一个单一的设备中.
- 通过使用温度和电压刺激来实现可切换的极化控制.
主要方法:
- 使用双层石墨烯元表面和金基板上的二氧化瓦纳 (VO2) 层制造元镜.
- 使用VO2膜的温度控制和石墨烯的费米水平调整用于切换功能.
- 在THz频率的极化转换比率 (PCR),线性二元化 (LD) 和圆形二元化 (CD) 的表征.
主要成果:
- 实现了可切换的线性到线性偏振转换,PCR > 0.9 (2.89-4.02 THz).
- 已证明可切换的线性二元化 (LD) 在3.84 THz时的最大值为0.6.
- 实现了可切换的线性到循环极化转换和循环二极化 (CD) 的圆度>0.9 (2.32-2.69 THz) 和CD值为0.71在2.45 THz.
结论:
- 拟议的元镜是第一个THz元材料装置,可以整合四个可切换的功能:线性-线性偏振转换,线性-圆形偏振转换,线性二元化和圆形二元化.
- 这种多功能元镜为THz成像,传感和生物检测中的紧系统集成提供了有前途的设计.
- 温度和电压调整性为THz波极化提供了动态控制.
