Terahertz Sensing Based on Floating Bilayer Metasurface with Toroidal Dipole Resonance Toward Ultra‐High Sensitivity

太赫兹辐射 材料科学 偶极子 灵敏度(控制系统) 光电子学 双层 超材料 电场 共振(粒子物理) 百菌清 光学 原子物理学 物理 电子工程 量子力学 生物 农学 工程类 杀虫剂 遗传学
作者
Xiaoxuan Liu,Binggang Xiao,Jianyuan Qin
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:12 (24) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adom.202400785
摘要

Abstract Metasurface structures have proven to be effective in enhancing terahertz sensing signals and can thus be used as sensors to improve terahertz detection sensitivity. However, the sensitivity is limited by the poor spatial overlap between the analytes and the local electric field of the metasurface. In this work, a novel design of a floating bilayer metasurface structure for terahertz sensing is proposed and investigated. This structure supports a sharp toroidal dipole resonance and can concentrate near‐field energy on the analyte and metal atoms rather than on the substrate surface by floating the metal atoms. Consequently, the sensitivity is significantly improved to as high as 362 GHz RIU −1 ; theoretically, this is approximately 2.6 times higher than that of the common metasurface. The ability of the floating bilayer metasurface to quantitatively detect chlorothalonil is experimentally demonstrated. The resonance peak shows a significant frequency shift of 7 GHz for a change of 0.0001 mg dL −1 in chlorothalonil concentration, reaching up to 86 GHz when the change in chlorothalonil concentration is 100 mg dL −1 ; this is approximately 6.6 times higher than that of the common metasurface. This work provides opportunities for metasurface to realize ultrasensitive sensing in the terahertz regime.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hxy发布了新的文献求助30
刚刚
gggoblin完成签到,获得积分10
刚刚
胡平完成签到,获得积分10
1秒前
够苟发布了新的文献求助10
1秒前
歪比巴卜完成签到 ,获得积分10
1秒前
luck_wang完成签到,获得积分10
1秒前
淡定依玉完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
爱逛动物园完成签到,获得积分10
3秒前
顺利的丹妗完成签到 ,获得积分10
3秒前
光热效应发布了新的文献求助10
4秒前
北过居庸完成签到,获得积分10
4秒前
杜文彦完成签到,获得积分10
4秒前
hanyingwang完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
阿狄丽娜完成签到,获得积分10
5秒前
yi完成签到,获得积分10
7秒前
大佬带带我啊完成签到,获得积分10
7秒前
锡嘻完成签到 ,获得积分10
7秒前
明朗完成签到 ,获得积分10
7秒前
科研蛀虫完成签到 ,获得积分10
7秒前
王金娥完成签到,获得积分10
8秒前
y蓓蓓完成签到,获得积分10
8秒前
典雅君浩完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
jian94完成签到,获得积分10
9秒前
khurram完成签到,获得积分10
10秒前
zhaohu47完成签到,获得积分10
11秒前
现代的南风完成签到 ,获得积分10
11秒前
Ai完成签到,获得积分10
11秒前
安琪琪发布了新的文献求助10
12秒前
云之端完成签到,获得积分10
12秒前
96完成签到 ,获得积分10
13秒前
光热效应完成签到,获得积分10
13秒前
Jenkin完成签到,获得积分10
13秒前
slyrabbit完成签到,获得积分10
15秒前
Lyue完成签到,获得积分10
17秒前
小乐子完成签到,获得积分10
19秒前
张鱼哥完成签到,获得积分10
22秒前
小奕完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6523287
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316276
关于积分的说明 17794248
捐赠科研通 5625252
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928182
邀请新用户注册赠送积分活动 1904907
关于科研通互助平台的介绍 1765054