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摘要

结合狄拉克半金属研究了一种基于各向异性构型的可调谐宽频带太赫兹偏振转换超表面, 其中的狄拉克半金属线阵列有利于费米能的调控. 研究结果表明, 该超表面可以实现宽带高效率的偏振转换, 在谐振模式处具有半波片特性. 这种转换特性源于局域表面等离子体激元谐振的激发和结构自身的各向异性. 当入射角在0º—40º范围内变化时, 能保持高效的宽带偏振转换特性, 大于 $40^\circ $ 后, 宽带转换逐渐转变为双带或多带转换. 此外, 发现AlCuFe的费米能从65 meV增大至140 meV过程中, 偏振转换效率能维持在很高水平, 并且转换性能由单带转换变为宽带转换再变为带较宽的宽带转换与带较窄的单带转换. 同时, 通过讨论结合了不同类型狄拉克半金属的超表面, 得出了狄拉克半金属的金属性越好, 相应超表面的宽带偏振转换性能越优的结论. 最后, 基于类法布里-珀罗谐振腔的多重干涉理论对数值结果进行了验证.

关键词:

Abstract

Combined with the Dirac semimetals (DSMs), which is a new type of material and also called 3D graphene, a tunable wideband terahertz polarization conversion metasurface based on an anisotropic configuration is studied, in which the DSM wire array is beneficial to the regulation of Fermi energy. The results show that the metasurface can realize wideband and highly efficient polarization conversion, and has the property of half wave plate at the resonant modes. These characteristics are derived from the excitation of localized surface plasmon resonance (LSPR) and the anisotropy of structure itself. When the incident angle changes in a range of $0^\circ $ – $40^\circ $ , the high efficiency of wideband polarization conversion can be maintained. When it is greater than $40^\circ $ , the wideband polarization conversion gradually changes into the dual-band conversion or the multi-band conversion. Furthermore, it is found that in the process of increasing the Fermi energy of AlCuFe from 65 to 140 meV, the polarization conversion ratio can be maintained at a high level, and the conversion performance changes from single-band conversion into wideband conversion, and then into wideband conversion with wider band and single-band conversion with narrower band. At the same time, by discussing the metasurface combined with the different DSM, it is concluded that the better the metallic property of DSMs, the better the wideband polarization conversion performance of the corresponding metasurface is. Finally, the numerical results are verified by the multiple interference theory based on the Fabry-Pérot-like resonance cavity.

Keywords:

作者及机构信息

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通信作者:易早,yizaomy@swust.edu.cn; 李艳娜,yannali18@sxu.edu.cn

基金项目:山西省高等学校科技创新项目(批准号: 2021L485)、山西省应用基础研究计划(批准号: 202103021223353)和国家自然科学基金(批准号: 11904216)资助的课题.

Authors and contacts

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Corresponding author:Yi Zao,yizaomy@swust.edu.cn; Li Yan-Na,yannali18@sxu.edu.cn

Funds:Project supported by the Scientific Innovation Programs of Higher Education of Shanxi Province, China (Grant No. 2021L485), the Applied Basic Research Program of Shanxi Province, China (Grant No. 202103021223353), and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11904216).

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]

[1]	王丹, 李九生, 郭风雷.宽带吸收与极化转换可切换的太赫兹超表面. 必威体育下载 , 2024, 73(14): 148701.doi:10.7498/aps.73.20240525
[2]	栾迦淇, 张亚杰, 陈羽, 郜定山, 李培丽, 李嘉琦, 李佳琪.基于遗传算法的太赫兹多功能可重构狄拉克半金属编码超表面. 必威体育下载 , 2024, 73(14): 144204.doi:10.7498/aps.73.20240225
[3]	孙斌, 赵立臣, 刘杰.双孤子非线性干涉中的狄拉克磁单极势. 必威体育下载 , 2023, 72(10): 100501.doi:10.7498/aps.72.20222416
[4]	杨东如, 程用志, 罗辉, 陈浮, 李享成.基于双开缝环结构的半反射和半透射超宽带超薄双偏振太赫兹超表面. 必威体育下载 , 2023, 72(15): 158701.doi:10.7498/aps.72.20230471
[5]	王焕文, 付博, 沈顺清.狄拉克量子材料中的输运理论进展. 必威体育下载 , 2023, 72(17): 177303.doi:10.7498/aps.72.20230672
[6]	徐诗琳, 胡岳芳, 袁丹文, 陈巍, 张薇.应变调控下Tl₂Ta₂O₇中的拓扑相变. 必威体育下载 , 2023, 72(12): 127102.doi:10.7498/aps.72.20230043
[7]	黄晓俊, 高焕焕, 何嘉豪, 栾苏珍, 杨河林.动态可调谐的频域多功能可重构极化转换超表面. 必威体育下载 , 2022, 71(22): 224102.doi:10.7498/aps.71.20221256
[8]	刘靖宇, 李文宇, 刘智星, 舒敬懿, 赵国忠.基于V形超表面的透射式太赫兹线偏振转换器. 必威体育下载 , 2022, 71(23): 230701.doi:10.7498/aps.71.20221259
[9]	姚海云, 闫昕, 梁兰菊, 杨茂生, 杨其利, 吕凯凯, 姚建铨.图案化石墨烯/氮化镓复合超表面对太赫兹波在狄拉克点的动态多维调制. 必威体育下载 , 2022, 71(6): 068101.doi:10.7498/aps.71.20211845
[10]	张建国, 易早, 康永强, 任浩, 王文艳, 周婧璠, 郝慧珍, 常会东, 高英豪, 陈亚慧, 李艳娜.. 必威体育下载 , 2022, 0(0): 0-0.doi:10.7498/aps.71.20220288
[11]	杨俊涛, 熊永臣, 黄海铭, 罗时军.多狄拉克锥的二维CrPSe₃的半金属铁磁性与电子结构（已撤稿）. 必威体育下载 , 2020, 69(24): 247101.doi:10.7498/aps.69.20200960
[12]	陈俊, 杨茂生, 李亚迪, 程登科, 郭耿亮, 蒋林, 张海婷, 宋效先, 叶云霞, 任云鹏, 任旭东, 张雅婷, 姚建铨.基于超材料的可调谐的太赫兹波宽频吸收器. 必威体育下载 , 2019, 68(24): 247802.doi:10.7498/aps.68.20191216
[13]	张银, 冯一军, 姜田, 曹杰, 赵俊明, 朱博.基于石墨烯的太赫兹波散射可调谐超表面. 必威体育下载 , 2017, 66(20): 204101.doi:10.7498/aps.66.204101
[14]	张会云, 黄晓燕, 陈琦, 丁春峰, 李彤彤, 吕欢欢, 徐世林, 张晓, 张玉萍, 姚建铨.基于石墨烯互补超表面的可调谐太赫兹吸波体. 必威体育下载 , 2016, 65(1): 018101.doi:10.7498/aps.65.018101
[15]	杨磊, 范飞, 陈猛, 张选洲, 常胜江.多功能太赫兹超表面偏振控制器. 必威体育下载 , 2016, 65(8): 080702.doi:10.7498/aps.65.080702
[16]	闫昕, 梁兰菊, 张雅婷, 丁欣, 姚建铨.基于编码超表面的太赫兹宽频段雷达散射截面缩减的研究. 必威体育下载 , 2015, 64(15): 158101.doi:10.7498/aps.64.158101
[17]	曹惠娴, 梅军.声子晶体中的半狄拉克点研究. 必威体育下载 , 2015, 64(19): 194301.doi:10.7498/aps.64.194301
[18]	李勇峰, 张介秋, 屈绍波, 王甲富, 陈红雅, 徐卓, 张安学.宽频带雷达散射截面缩减相位梯度超表面的设计及实验验证. 必威体育下载 , 2014, 63(8): 084103.doi:10.7498/aps.63.084103
[19]	李忠洋, 姚建铨, 李俊, 邴丕彬, 徐德刚, 王鹏.基于闪锌矿晶体中受激电磁耦子散射产生可调谐太赫兹波的理论研究. 必威体育下载 , 2010, 59(9): 6237-6242.doi:10.7498/aps.59.6237
[20]	刘欢, 徐德刚, 姚建铨.基于GaSe和ZnGeP2晶体差频产生可调谐太赫兹辐射的理论研究. 必威体育下载 , 2008, 57(9): 5662-5669.doi:10.7498/aps.57.5662

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