Tuning the magnetic toroidal dipole response in dielectric metasurfaces

偶极子 核磁共振 共振(粒子物理) 电介质 激发 物理 原子物理学 光电子学 量子力学
作者
Xinfeng Wang,Deliang Chen,Wenbin Ma,Shaojun You,Mimi Zhou,Liyang Wang,Qing Zhang,Shengyun Luo,Chaobiao Zhou
出处
期刊:Journal of The Optical Society of America B-optical Physics [Optica Publishing Group]
卷期号:40 (3): 560-560 被引量:9
标识
DOI:10.1364/josab.481376
摘要

A toroidal dipole is a fundamental electromagnetic excitation independent of electric and magnetic dipoles. At present, a great deal of attention has been paid to the characteristics and applications of electric toroidal dipole resonance, while investigation of magnetic toroidal dipole (MTD) resonance is limited. The dielectric metasurface provides a good platform for the excitation of MTD. In this work, we numerically study the MTD response on a silicon tetramer metasurface. The near-field distribution and multipole decomposition fully confirm that the MTD dominates the resonance mode. Also, by integrating the phase-change material G e 2 S b 2 T e 5 film onto this metasurface, the modulation properties of relative transmission, MTD far-field scattering, phase, and local electric and magnetic fields of this hybrid device are effectively studied. The maximum modulation depth of transmission reaches 88%, which is attributed to the strong resonance of MTD. Our work provides a route for the achievement of actively tunable optical nano-devices.
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