基于切割的柔性超材元 surface 实现从零到近乎全圆的可重构内禀奇性
光学
2025-12-25 v2 应用物理
摘要
电磁超材元的手性响应通常分为外在手性与内在手性两类：前者源于结构与入射波之间的非对称相互作用，后者源于单元细胞三维镜像不对称性。然而，现有大多数超材元设计仅针对单一手性类型，缺乏统一且可连续调控的平台以实现更广泛的柔光学控制。为此，本文提出一种基于切割的柔性超材元设计，实现手性响应的动态、连续调制，从而将控制范围扩展至单一平台内的外在与内在手性响应。初始展开后的超材元在斜入射条件下表现出外在手性。通过引入精心设计的切割与折叠结构，超材元从平面且无手性的配置过渡至三维手性几何形状，打破镜像对称性，从而实现可调的内在手性及各向异性外在手性。随折叠角度的增加，变形过程实现了手性响应的连续调控，圆二色性及其在斜入射条件下的不对称性逐渐增大并在 X 频段内达到显著水平。我们的工作提供了一种轻便、易制造且机械可重构的超材元，为未来在自适应光子系统和先进柔光学技术中发挥强大潜力。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.08136,
title = {Kirigami-based Flexible Metasurface with Reconfigurable Intrinsic Chirality from Zero to Near-unity},
author = {Yiyi Yao and Shijie Kang and Aoning Luo and Jiusi Yu and Ken Qin and Xiexuan Zhang and Jiayu Fan and Xusheng Xia and Haitao Li and Xiaoxiao Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08136},
year = {2025}
}