Sensing with toroidal metamaterial

环面 超材料 偶极子 物理 谐振器 共振(粒子物理) 太赫兹辐射 环面 激发 诺共振 Q系数 磁偶极子 凝聚态物理 光电子学 原子物理学 等离子体子 量子力学 几何学 等离子体 数学
作者
Manoj Gupta,Yogesh Kumar Srivastava,Manukumara Manjappa,Ranjan Singh
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:110 (12) 被引量:217
标识
DOI:10.1063/1.4978672
摘要

Localized electromagnetic excitation in the form of toroidal dipoles has recently been observed in metamaterial systems. The origin of the toroidal dipole lies in the currents flowing on the surface of a torus. Thus, the exotic toroidal excitations play an important role in determining the optical properties of a system. Toroidal dipoles also contribute towards enabling high quality factor subwavelength resonances in metamaterial systems which could be an excellent platform for probing the light matter interaction. Here, we demonstrate sensing with toroidal resonance in a two-dimensional terahertz metamaterial in which a pair of mirrored asymmetric Fano resonators possesses anti-aligned magnetic moments at an electromagnetic resonance that gives rise to a toroidal dipole. Our proof of concept demonstration opens up an avenue to explore the interaction of matter with toroidal multipoles that could have strong applications in the sensing of dielectrics and biomolecules.
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