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Polarization-insensitive quasi-bound states in the continuum supported by terahertz all-metallic complementary periodic cross-shaped resonators

太赫兹辐射 谐振器 极化(电化学) 束缚态 太赫兹超材料 金属 物理 材料科学 凝聚态物理 光学 量子力学 远红外激光器 激光器 化学 物理化学 冶金
作者
Dejun Liu,Yaqian Zhang,Xi Yu,Feng Wu,Lin Chen,Weijie Du,Feng Liu
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1402-4896/ad42e4
摘要

Abstract A strategy to design polarization-insensitive quasi-bound states in the continuum (BICs) metasurfaces based on symmetry-broken metamolecules is introduced. Such metasurfaces consist of four complementary periodic cross-shaped resonators (CPCRs), forming a novel C4 structure through rotating arrangements, whose resonant qualities can be improved by optimizing the slit length. Unlike single CPCRs sensitive to polarization changes, experimental results demonstrate that the constructed metasurface exhibits the same spectral response when the polarization angle alters, despite a 2.4 GHz frequency variation found in these simulated resonances. This polarization-insensitive quasi-BIC show a frequency shift of 67.1 GHz when a 20 μm-thick polyimide membrane is attached. Modification of the structural parameters also has an impact on its sensing performance. The study provides a way to achieve high-quality resonances with polarization-insensitive properties that can be easily applied to high-sensitivity sensor design for THz sensing.
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