פרוטוקול זה מתאר את הסימולציה, הייצור והאפיון של בולמי metamaterial THz. בולמים כאלה, כאשר יחד עם חיישן מתאים, יש יישומים בTHz הדמיה וספקטרוסקופיה.
Metamaterials (MM), חומרים מלאכותיים מהונדסים בעלי תכונות שלא ניתן למצוא בטבע, נחקרו באופן נרחב מאז הפגנת 1 התיאורטית והניסיונית הראשונה 2 מתוך המאפיינים הייחודיים שלהם. MMS יכול לתת מענה לשליטה אלקטרומגנטית מאוד, ועד כה הוכח בכל מגוון טכנולוגיות רלוונטי רפאים כוללים 3 האופטיים, ליד IR 4, 5 אמצע IR, THz 6, מ"מ גל 7, 8 ו 9 מיקרוגל להקות רדיו. יישומים כוללים עדשות מושלמות 10, 11, 12 חיישני תקשורת, גלימות היעלמות 13 ומסננים 14,15. פתחנו לאחרונה להקה אחת 16, להקה כפולה 17 ומכשירי פס רחב 18 THz metamaterial בולם מסוגלים קליטה יותר מ 80% בשיא התהודה. הרעיון של בולם MM הוא especially חשוב בתדרי THz בם קשה למצוא בולמי THz סלקטיבית חזקים בתדר 19. בבולם MM THz הקרינה נספגה בעובי ~ λ/20, התגברות על מגבלת העובי של בולמי גל רבעון מסורתיים. בולמי MM להשאיל את עצמם באופן טבעי ליישומי זיהוי THz, כגון חיישנים תרמיים, ואם משולבים עם מקורות THz מתאימים (QCLs למשל), עלול להוביל למחיר קומפקטי, רגיש מאוד, נמוך, מערכות זמן אמת THz הדמיה.
פרוטוקול זה מתאר את הסימולציה, הייצור והאפיון של להקה אחת ובולמי MM THz פס רחב. המכשיר, המוצג באיור 1, מורכב מצלב מתכת ושכבת דיאלקטרי על גבי מטוס קרקע מתכת. המבנה בצורת צלב הוא דוגמה לטבעת מהוד חשמלית (ERR) 20,21 וזוגות חזקים לשדות חשמליים אחידים, אבל זניחה לשדה מגנטי. על ידי זיווג ERR עם מטוס לקרקע, הרכיב המגנטי של גל THz האירוע גורם נוכחי בסעיפים של ERR שמקבילים לכיוון של ה E-השדה. התגובה החשמלית ומגנטית אז יכולה להיות מכוונת באופן עצמאי והעכבה של המבנה להתאמה לשטח פנוי על ידי שינוי הגיאומטריה של ERR והמרחק בין שני יסודות המתכתיים. כפי שמוצג באיור 1 (ד), את הסימטריה של מבנה התוצאות בתגובת קליטת קיטוב חסרת רגישות.
פרוטוקול זה מתאר את הסימולציה, הייצור והאפיון של בולמי metamaterial THz. זה מבנים תת גל כאלה הם חיוניים במדויק מדומים לפני כל מאמץ מחויב לנהלי ייצור יקרים. סימולציות FDTD Lumerical לספק מידע לא רק על ספקטרום ספיגת MM אלא גם את המיקום של הקליטה, ידע חיוני כדי לסייע למיקום של מתמר ולקבל…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכת על ידי מספר מדעים הפיזיקליים מועצה למחקר מענק EP/I017461/1 הנדסה ו. אנו מבקשים גם להודות על התרומה בגילומו של צוות הטכני של מרכז Nanofabrication ואט ג'יימס.
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 |