High-Q Toroidal Dipole Metasurfaces Driven By Bound States in the Continuum for Ultrasensitive Terahertz Sensing

物理 激发态 太赫兹辐射 磁偶极子 功勋 散射 偶极子 振幅 光学 联轴节(管道) 束缚态 导模共振 共振(粒子物理) 光电子学 对称性破坏 偶极子天线 环面 时域有限差分法 计算物理学 耦合模理论 小型化 光散射 传输(电信) 电磁感应透明 超材料 等离子体子 凝聚态物理 输电线路 磁场
作者
Xu Chen,Wenhui Fan,Xiaoqiang Jiang,Hui Yan
出处
期刊:Journal of Lightwave Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:40 (7): 2181-2190 被引量:51
标识
DOI:10.1109/jlt.2021.3132727
摘要

<p>A novel metallic toroidal dipole (TD) metasurface driven by Friedrich-Wintgen bound states in the continuum (FW-BIC) is theoretically proposed for terahertz (THz) sensing. By tuning the middle gap distance without breaking the symmetry of unit cell, the FW-BIC and quasi-BIC mode can be excited via resonance coupling between dipole modes. Based on the cyclic distribution of anti-aligned magnetic dipoles and the calculated scattering powers, TD resonance is demonstrated qualitatively and quantitatively; also FW-BIC is verified by far-field transmission spectrum and near-field enhancement spectrum. More importantly, it is the first time to exploit this quasi-BIC TD resonance for THz sensing to the best of our knowledge. For micron film sensing with frequency shift (FS) method, numerical results show the sensitivity, the Q-factor and the corresponding figure of merit (FoM) can simultaneously reach 775.7 GHz/RIU, 1016, and 284, respectively. Moreover, for nano film sensing where FS method is inapplicable, the amplitude difference method is utilized and the simulated results show it has superior sensing capability. Our proposed structure opens up an avenue to develop multifunctional and ultrasensitive THz sensors. IEEE</p>
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
三杠完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
草莓熊1215完成签到 ,获得积分10
8秒前
dajiejie完成签到 ,获得积分10
10秒前
Yonckham完成签到,获得积分10
11秒前
yanmh完成签到,获得积分10
13秒前
一一完成签到 ,获得积分10
17秒前
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
我很好完成签到 ,获得积分10
23秒前
刘可完成签到 ,获得积分10
25秒前
杰_骜不驯完成签到 ,获得积分10
25秒前
rora完成签到 ,获得积分10
29秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
35秒前
牛仔完成签到 ,获得积分10
35秒前
Joy完成签到,获得积分10
39秒前
BioRick完成签到 ,获得积分10
39秒前
elsa622完成签到 ,获得积分10
39秒前
50秒前
feiyang完成签到 ,获得积分10
51秒前
lanmin完成签到,获得积分10
51秒前
Crystal完成签到 ,获得积分10
51秒前
科研通AI2S应助务实的犀牛采纳,获得10
52秒前
QSJ完成签到,获得积分10
53秒前
meimei完成签到 ,获得积分0
54秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
kelien1205完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
勤劳宛菡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qianci2009完成签到,获得积分0
1分钟前
沧海一笑完成签到,获得积分10
1分钟前
Cell完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 901
Item Response Theory 800
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 600
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 5426900
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4540484
关于积分的说明 14172261
捐赠科研通 4458420
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2445015
邀请新用户注册赠送积分活动 1436024
关于科研通互助平台的介绍 1413506