Gradient-index meta-surfaces as a bridge linking propagating waves and surface waves

超材料 表面波 光学 微波食品加热 电磁辐射 极化(电化学) 变换光学 折射率 波传播 物理 物理化学 化学 量子力学
作者
Shulin Sun,Qiong He,Shiyi Xiao,Qin Xu,Xin Li,Lei Zhou
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:11 (5): 426-431 被引量:1946
标识
DOI:10.1038/nmat3292
摘要

The arbitrary control of electromagnetic waves is a key aim of photonic research. Although, for example, the control of freely propagating waves (PWs) and surface waves (SWs) has separately become possible using transformation optics and metamaterials, a bridge linking both propagation types has not yet been found. Such a device has particular relevance given the many schemes of controlling electromagnetic waves at surfaces and interfaces, leading to trapped rainbows, lensing, beam bending, deflection, and even anomalous reflection/refraction. Here, we demonstrate theoretically and experimentally that a specific gradient-index meta-surface can convert a PW to a SW with nearly 100% efficiency. Distinct from conventional devices such as prism or grating couplers, the momentum mismatch between PW and SW is compensated by the reflection-phase gradient of the meta-surface, and a nearly perfect PW-SW conversion can happen for any incidence angle larger than a critical value. Experiments in the microwave region, including both far-field and near-field characterizations, are in excellent agreement with full-wave simulations. Our findings may pave the way for many applications, including high-efficiency surface plasmon couplers, anti-reflection surfaces, light absorbers, and so on.
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
james完成签到,获得积分10
1秒前
潇洒的半梅完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
科研通AI6应助林白同学采纳,获得10
2秒前
琦铉完成签到,获得积分10
2秒前
shi0331完成签到,获得积分10
2秒前
咪咪完成签到,获得积分10
3秒前
畅快雁山完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
fhl完成签到,获得积分10
4秒前
HC完成签到,获得积分10
4秒前
华仔应助狄枫采纳,获得10
5秒前
5秒前
爱笑易云发布了新的文献求助10
6秒前
怡然的灯泡完成签到 ,获得积分10
6秒前
Legendary完成签到,获得积分20
8秒前
e40076km完成签到,获得积分10
8秒前
叶光大完成签到 ,获得积分10
8秒前
领导范儿应助111采纳,获得10
8秒前
Stella应助单纯的思松采纳,获得30
9秒前
燕燕于飞完成签到,获得积分10
9秒前
li完成签到,获得积分20
9秒前
南巷酒肆完成签到,获得积分10
9秒前
从容羽毛给从容羽毛的求助进行了留言
9秒前
怕黑的契发布了新的文献求助10
10秒前
故事完成签到,获得积分10
10秒前
水博士完成签到,获得积分10
10秒前
zqdfj完成签到,获得积分20
10秒前
大个应助全随阴采纳,获得30
11秒前
遮宁发布了新的文献求助10
11秒前
隐形曼青应助千千晚星采纳,获得10
11秒前
红绿蓝完成签到 ,获得积分10
11秒前
songsongsong完成签到,获得积分10
11秒前
Legendary发布了新的文献求助30
11秒前
润恩完成签到,获得积分10
11秒前
王世卉完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
英姑应助tdtk采纳,获得10
11秒前
amberzyc应助小李爱查文献采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5337132
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4474409
关于积分的说明 13924084
捐赠科研通 4369249
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2400706
邀请新用户注册赠送积分活动 1393793
关于科研通互助平台的介绍 1365629