THz Metamaterial Absorbers 시뮬레이션, 제조 및 특성
Summary
이 프로토콜은 THz metamaterial absorbers의 시뮬레이션, 제조 및 특성을 설명합니다. 이러한 absorbers는 적절한 센서를 함께 사용하면, THz 이미징 및 분광의 응용 프로그램이 있습니다.
Abstract
Metamaterials (MM)는 자연에서 발견되지 않을 수 있습니다 속성을 가지고 설계 인공 재료는 널리 자신의 고유 한 속성의 첫 번째 한 이론 및 실험 시연이 때문에 탐구되었습니다. MMS는 매우 제어 전자기 응답을 제공 할 수 있으며, 최신 IR 4, 중반 IR 5, THz 6 mm 파 7, 전자 레인지 8 라디오 9 밴드 근처에있는 광학 3를 포함 해 모든 기술적 관련 스펙트럼 범위에서 입증되었습니다. 응용 프로그램 완벽한 렌즈 10, 센서 11, 통신 12, 투명 망토 13 필터 14,15가 포함되어 있습니다. 우리는 최근 싱글 밴드 16 듀얼 밴드 17 공명 피크에서보다 큰 80 %를 흡수 할 수있는 광대역 THz 18 metamaterial 흡수 장치를 개발했습니다. MM 흡수의 개념은 especiall입니다이 강력한 주파수 선택 THz absorbers에게 19를 찾아하기가 어렵습니다 THz 주파수에서 Y 중요합니다. 우리 MM 흡수에서 THz 방사선은 기존의 분기 파장 absorbers의 두께 제한을 극복 ~ λ/20의 두께에 흡수된다. MM absorbers 자연스럽게 같은 열 센서 THz 감지 응용 프로그램에 자신을 빌려하고, 적절한 THz 소스와 통합하는 경우 (예 : QCLs), 컴팩트 매우 민감한, 낮은 비용, 실시간 THz 이미징 시스템으로 이어질 수 있습니다.
Introduction
이 프로토콜은 단일 밴드와 광대역 THz의 MM의 absorbers의 시뮬레이션, 제조 및 특성에 대해 설명합니다. 그림 1에 표시된 장치, 금속 십자가와 금속 접지면 위에 유전체 층으로 구성되어 있습니다. 십자가 모양의 구조는 공진기 전기 링 (ERR) 20,21과 강력하게 균일 한 전기장에 커플하지만, negligibly 자기 필드의 예입니다. 접지면과 ERR 페어링으로 사건 THz 파의 자기 구성 요소는 E-필드의 방향에 평행 ERR의 섹션에서 전류를 유도한다. 전기 및 자기 응답 한 후 독립적으로 조정 및 구조의 임피던스는 ERR의 기하학과 두 금속 요소 사이의 거리를 변화하여 빈 공간을 일치 될 수 있습니다. 그림 1 (d)에, 편광 문자를 구분 흡수 반응의 구조 결과의 대칭에 표시.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜은 THz metamaterial absorbers의 시뮬레이션, 제조 및 특성에 대해 설명합니다. 그것은 어떤 노력이 비용이 많이 드는 제조 절차를 위해 최선을 다하고 있습니다 전에 반드시 이러한 하위 파장 구조를 정확하게 시뮬레이션 점입니다. Lumerical FDTD 시뮬레이션은 MM 흡수 스펙트럼뿐만 아니라에 대한 정보뿐만 아니라 트랜스 듀서의 위치를 지원하고 최대 응답을 얻을 수 흡수의 위치, 필수 지…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 공학 및 물리 과학 연구위원회 교부금 번호 EP/I017461/1에 의해 지원됩니다. 우리는 또한 제임스 와트 Nanofabrication 센터의 기술 직원에 의해 재생 기여를 인정하고 싶습니다.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
| Lumerical FDTD | Lumerical | ||
| Silicon wafer | IDB technologies | Single sided polished | |
| Plassys 450 MEB evaporator | Plassys Bestek | ||
| VM651 Primer | Dupont | ||
| PI2545 | Dupont | ||
| Methyl Isobutyl Ketone | Sigma-Aldrich | ||
| Isopropanol | Sigma-Aldrich | ||
| Plasmaprep5 barrel Asher | Gala Instrumente | ||
| VB6 UHR EWF electron beam writer | Vistec | ||
| Tanner L-Edit | Tanner Inc. | ||
| Layout Beamer | GenISys Inc. | ||
| Polymethyl methacrylate (PMMA) | Sigma-Aldrich | 293261 Sigma-Aldrich | |
| IFV 66v/s FTIR | Bruker | ||
| Pike 30spec reflection unit | Pike Technologies | ||
| Hg arc lamp | Bruker | ||
| Au mirror | Thor Labs | PF05-03-M01 | |
| Leica INM20 Optical Microscope | Leica microsystems | ||
| 6 mm Mylar Beamsplitter | Bruker |
References
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