Complementary Vanadium Dioxide Metamaterial with Enhanced Modulation Amplitude at Terahertz Frequencies

超材料 太赫兹辐射 材料科学 介电常数 调幅 分裂环谐振器 德鲁德模型 光电子学 调制(音乐) 振幅 凝聚态物理 谐振器 频率调制 光学 物理 电信 电介质 无线电频率 声学 计算机科学
作者
Yuwei Huang,Xuefei Wu,Jacob Schalch,Guangwu Duan,Chunxu Chen,Xiaoguang Zhao,Kelson Kaj,Haitian Zhang,Roman Engel‐Herbert,Richard D. Averitt,Xin Zhang
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:18 (5) 被引量:6
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.18.054086
摘要

One route to create tunable metamaterials is through integration with ``on-demand'' dynamic quantum materials, such as vanadium dioxide (${\mathrm{VO}}_{2}$). This enables modalities to create high-performance devices for historically challenging applications. Indeed, dynamic materials have often been integrated with metamaterials to imbue artificial structures with some degree of tunability. Conversely, metamaterials can be used to enhance and extend the natural tuning range of dynamic materials. Utilizing a complementary split-ring resonator array deposited on a ${\mathrm{VO}}_{2}$ film, we demonstrate enhanced terahertz transmission modulation upon traversing the insulator-to-metal transition (IMT) at approximately $340$ K. Our complementary metamaterial increases the modulation amplitude of the original ${\mathrm{VO}}_{2}$ film from 0.42 to 0.68 at 0.47 THz upon crossing the IMT, corresponding to an enhancement of 62%. Moreover, temperature-dependent transmission measurements reveal a significant redshift of the resonant frequency in a narrow temperature range where phase coexistence is known to occur. Neither Maxwell-Garnett nor Bruggeman effective medium theory adequately describes the observed frequency shift and amplitude decrease. However, a Drude model incorporating a significant increase of the effective permittivity does describe the experimentally observed redshift. Our results highlight that symbiotic integration of metamaterial arrays with quantum materials provides a powerful approach to engineer emergent functionality.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
狂野忆文发布了新的文献求助10
刚刚
狂野忆文发布了新的文献求助10
刚刚
狂野忆文发布了新的文献求助10
刚刚
狂野忆文发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
狂野忆文发布了新的文献求助10
刚刚
狂野忆文发布了新的文献求助10
1秒前
JLIN_发布了新的文献求助10
1秒前
118发布了新的文献求助10
2秒前
跋扈发布了新的文献求助10
3秒前
Ya完成签到,获得积分10
3秒前
FashionBoy应助年轻的冬亦采纳,获得10
3秒前
XWER发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
爆米花应助hu采纳,获得30
4秒前
俏皮芷蕊发布了新的文献求助10
4秒前
研友_ngqjz8完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
小苏打发布了新的文献求助10
6秒前
北极星发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
lyz发布了新的文献求助10
7秒前
蒜头王八发布了新的文献求助10
7秒前
正直远望完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
小娄娄娄发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
付博雯发布了新的文献求助10
10秒前
高贵的乐天完成签到 ,获得积分10
10秒前
蓝风铃完成签到 ,获得积分10
11秒前
118完成签到,获得积分10
11秒前
阿振发布了新的文献求助10
11秒前
搜集达人应助lenny采纳,获得10
11秒前
bjyx完成签到,获得积分10
11秒前
布洛芬关注了科研通微信公众号
12秒前
温大林完成签到,获得积分10
12秒前
跋扈完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3961408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3507744
关于积分的说明 11137921
捐赠科研通 3240204
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790848
邀请新用户注册赠送积分活动 872587
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803288