磁可调零折射率超材料
应用物理
2022-06-10 v1 光学
摘要
零折射率超材料（ZIMs）具有在任意形状大区域内均匀电磁模式的特征，可实现诸多应用，包括任意形状的高透射超耦合器、非线性光学中方向无关的相位匹配，以及多量子发射体的集体发射。然而，迄今报道的大多数 ZIMs 是无源的，缺乏对其电磁特性进行动态调制的方法。本文中，我们设计并制备了一种磁可调 ZIM，其由微波频段中夹在两覆铜层压板之间的钇铁石榴石（YIG）柱构成。通过利用 YIG 的 Cotton-Mouton 效应，该超材料在无缝隙态与带隙态之间成功切换，导致超材料在零折射率相与单负相之间发生“相变”。利用 S 形 ZIM 超耦合器，我们在 9 GHz 下实验演示了可调超耦合态，其本征损耗低至 0.95 dB、消光比高达 30.63 dB。我们的工作实现了 ZIMs 电磁特性的动态调制，为可调线性、非线性、量子及非互易电磁器件中的各种应用奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2206.04237,
title = {Magnetically tunable zero-index metamaterials},
author = {Yucong Yang and Yueyang Liu and Jun Qin and Songgang Cai and Jiejun Su and Peiheng Zhou and Longjiang Deng and Yang Li and Lei Bi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.04237},
year = {2022}
}