由雕刻圆柱构成的超表面中的动态 anapole

我们提出全介电极化激元超表面，由适当雕刻的圆柱组成以支撑动态 anapole，即非辐射交变电流分布。anapole 出现的一种方式，是结合基于高介电常数 LiTaO$_3$ 圆柱的第一和第四 Mie 共振的模式，用于低太赫兹工作。每个圆柱的圆形横截面沿其长度以二进制方式从小到大周期性变化，而其整体圆对称性必须被打破以消除寄生磁模。小横截面是电偶极 Mie 模的主要来源，而大横截面支撑第四、混合环偶极 Mie 模。经适当调节，产生的电矩与环矩相消干涉产生非辐射源，即动态 anapole，其存在由超表面反射中的尖锐凹陷所证实，这完全归因于电偶极与环偶极。此外，我们展示通过打破每个圆柱的圆对称性，可从磁四极 Mie 模涌现显著环偶极，其与电偶极结合同样产生动态 anapole。考察了 anapole 态对材料耗散损失的敏感性，得出结论：所提超表面为实现 anapole 提供了现实方案。