【新的超材料開關霸道需求】

明道

【新的超材料開關霸道需求】

 

 

V形諧振器開關手性

在美國和英國的物理學家創建了一個新的超材料與handendness，或“手性”，可以打開需求。

在太赫茲波段的電磁頻譜的操作時，該材料可以被用來操縱太赫茲波的偏振。

因此，它可能導致新的太赫茲技術進行掃描和電信。

左 - 或一個對象的右利手，在定義它是如何與外部世界的相互作用中起著重要的作用。

許多生物學過程中，例如，是由所涉及的分子的手性管。

此外，手性的分子或材料的影響，它是如何相互作用的電磁輻射，這意味著，手性可以在電信和掃描技術的設計中扮演重要的角色。

太赫茲電磁輻射顯示出巨大的潛力，因為它通過為這些應用程序很容易通過的材料，如紙張或衣服。

它發生在波長約100微米，這意味著它可以被操縱的“超材料” - 人造結構，其中每個重複的元素以特定的方式與電磁輻射相互作用 - 有一個週期性的大致長度。

V形的諧振器

在這個最新的工作中，張翔的勞倫斯伯克利國家實驗室和他的同事們做了一個超材料，包括“V”形的金在一個二維數組的元素。

陣列的單元電池是一個正方形的四VS，頂點被安排點反時針方向（見圖）。

持有的頂點和各V的兩端由黃金支柱4微米高，其中每一個被連接到一個單獨的金電極。

單元電池本身是50μm的上側和整個結構在於在氧化鋁基片上的。

這些3D的V形結構中的每一個可以被認為是作為對耦合的開口環諧振器 - 形成基礎的許多電磁超材料的結構。

對有關的重要的事情是，在諧振器具有相反手性的，這意味著，每一個將吸收的相反的圓偏振的太赫茲輻射。

這種吸收輻射的能力，根據其偏振被稱為圓二色性。

正常情況下，兩個諧振器相互抵消的V結構沒有整體的圓二色性。

但是，如果由一個諧振器的電極之間的電連接，然後，諧振器不再職能和V型結構的其他工作諧振器獲取的手性。

張和他的同事 - 當暴露在紅外光 - 成為一個導體矽，使這個連接。

該小組還使用矽的帶狀延伸的長度的一個電極。當光照射到該電極，諧振器之一的電容被改變。

其結果是在V-結構可以切換從兩個諧振器顯示出的狀態下，在相同的太赫茲頻率的圓二色性，圓二色性的狀態下，發生在兩個不同的頻率。

開關手性

通過將4個V-結構到每個重複單元細胞，球隊能夠創造出一個超材料與圓二色性，可以切換方向時，接觸到的紅外光。

“前示威，手性是只開啟或關閉超常介質中採用光電刺激，我們使用了一個光學開關，，真正扭轉我們的太赫茲諧振器，解釋說：”張手性。

研究小組稱，可以用來創建太赫茲輻射的偏振敏感的檢測系統，控制的手性超材料的能力。

這可能證明是有用的太赫茲掃描系統，它可以檢測出存在的某些分子，它們如何相互作用的圓偏振光。

它也可以被用來提高太赫茲波的通信系統的傳輸容量，通過允許使用圓偏振的要編碼的數據。

“這個頻率範圍是特別有趣，因為它獨特的顯示信息的物理現象，如生物相關的分子之間的相互作用，或在可能的電子態使能控制，新型材料，如石墨和拓撲絕緣體的迴旋共振”內特·泰勒說，誰也參與了研究的洛斯阿拉莫斯國家實驗室。

該超材料被描述在自然通信。

關於作者

麥高約翰斯頓是編輯器的physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jul/12/new-metamaterial-switches-handedness-on-demand