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用于可重构环形圆偏振二向色性的Kirigami超材料

发布:Photonicseditor    |    2018-09-20 16:23    阅读:209
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Kirigami是一种古老的折纸工艺,最近成为功能材料设计的潜在应用工具。它将材料从二维的平板结构构造成坚固、轻质且可调的三维(3D)体块结构,为可重构的超材料(Reconfigurable Metamaterials)提供了一种新的研究思路。通过将预定的折叠序列应用于平面,折纸工艺展示了对机械、电子、声学、超导和电磁功能的灵活有效控制。虽然折纸的设计能力非常出色,但只有折叠才能实现复杂的目标形状,这往往会给数学上带来一定的挑战性。最近,来自浙江大学的陈红胜教授、李尔平教授、尹文言教授、郑斌博士以及山东大学的王作佳博士等人,受kirigami概念的启发,提出了一类基于kirigami的超材料,其电磁功能可以通过拉伸预先设计的劈裂环谐振器阵列(split-ring resonator array),实现在非手性和手性状态之间切换。实验证明,在具有可重构性能的单波段、双波段和宽带,圆偏振器的最大圆二向色性(circular dichroism)分别为0.88、0.94和0.92。通过对包括电学、磁学和环形偶极子和四极子在内的多极子模式的详细分析,研究人员解释和计算了潜在的物理机制。该方法可以实现对kirigami图案中的电磁功能的定制,为具有优异机械性能的可重构光学元器件提供了一种崭新的研究思路。相关研究发表在近期的《NPG Asia Materials》上。

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来源:两江科技评论

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