Name: simulation, fabrication and characterization of thz metamaterial absorbers
Uploaded: 2012-12-27T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simulation, Fabrication and Characterization of THz Metamaterial Absorbers at JoVE.com

ويدعم هذا العمل من الهندسة والعلوم الفيزيائية بحوث عدد يمنح المجلس EP/I017461/1. ونود أيضا أن نعترف بمساهمة الذي تضطلع به الجهاز الفني للمركز Nanofabrication جيمس وات.

<p class="jove_title"&gt; 1. محاكاة لامتصاص حزام THz واحدة Metamaterial</p&gt;<p class="jove_content"ويرد&gt; A 3D رأي من المحاكاة في الإعداد<strong&gt; الشكل 2</strong&gt;.</p&gt;<ol&gt;<liيتم استخدام&gt; Lumerical FDTD لتحسين خصائص الإرسال والتأمل وامتصاص امتصاص و metamaterial THz. يتم إعطاء جميع الوحدات في ميكرومتر.</li&gt;<li&gt; تحديد خصائص المواد THz بوليميد بواسطة النقر ال?...

<ol>
	<li>Pendry, J. B., Holden, A. J., Robbins, D. J., Stewart, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetism+from+conductors+and+enhanced+nonlinear+phenomena.">Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena.</a> IEEE Trans. Microw. Theory. 47, 2075-2084 (1999).</li><li>Pendry, J. B., Holden, A. J., Robbins, D. J., Stewart, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetism+from+conductors+and+enhanced+nonlinear+phenomena.">Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena.</a> IEEE Microw Theory. 47, 2075-2084 (1999).</li><li>Smith, D. R., Padilla, W. J., Vier, D. C., Nemat-Nasser, S. C., Schultz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Composite+medium+with+simultaneously+negative+permeability+and+permittivity.">Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity.</a> Phys. Rev. Lett. 84, 4184-4187 (2000).</li><li>Dolling, G., Wegener, M., Linden, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Realization+of+a+three-functional-layer+negative-index+photonic+metamaterial.">Realization of a three-functional-layer negative-index photonic metamaterial.</a> Opt. Lett. 32, 551-553 (2007).</li><li>Zhang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+demonstration+of+near-infrared+negative-index+metamaterials.">Experimental demonstration of near-infrared negative-index metamaterials.</a> Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).</li><li>Linden, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+response+of+metamaterials+at+100+terahertz.">Magnetic response of metamaterials at 100 terahertz.</a> Science. 306, 1351-1353 (2004).</li><li>Landy, N. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design,+theory,+and+measurement+of+a+polarization-insensitive+absorber+for+terahertz+imaging.">Design, theory, and measurement of a polarization-insensitive absorber for terahertz imaging.</a> Phys. Rev. B. 79, 125104-12 (2009).</li><li>Gokkavas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+demonstration+of+a+left-handed+metamaterial+operating+at+100+GHz.">Experimental demonstration of a left-handed metamaterial operating at 100 GHz.</a> Phys. Rev. B. 73, 193103 (2006).</li><li>Smith, D. R., Kroll, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negative+refractive+index+in+left-handed+materials.">Negative refractive index in left-handed materials.</a> Phys. Rev. Lett. 85, 2933-2936 (2000).</li><li>Wiltshire, M. C. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructured+magnetic+materials+for+RF+flux+guides+in+magnetic+resonance+imaging.">Microstructured magnetic materials for RF flux guides in magnetic resonance imaging.</a> Science. 291, 849-851 (2001).</li><li>Pendry, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negative+refraction+makes+a+perfect+lens.">Negative refraction makes a perfect lens.</a> Phys. Rev. Lett. 85, 3966-3969 (2000).</li><li>Kabashin, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+nanorod+metamaterials+for+biosensing.">Plasmonic nanorod metamaterials for biosensing.</a> Nat. Mater. 8, 867-871 (2009).</li><li>Dolling, G., Enkrich, C., Wegener, M., Soukoulis, C. M., Linden, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-loss+negative-index+metamaterial+at+telecommunication+wavelengths.">Low-loss negative-index metamaterial at telecommunication wavelengths.</a> Opt. Lett. 31, 1800-1802 (2006).</li><li>Schurig, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metamaterial+electromagnetic+cloak+at+microwave+frequencies.">Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequencies.</a> Science. 314, 977-980 (2006).</li><li>Chen, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+demonstration+of+frequency-agile+terahertz+metamaterials.">Experimental demonstration of frequency-agile terahertz metamaterials.</a> Nat. Photonics. 2, 295-298 (2008).</li><li>Ma, Y., Khalid, A., Saha, S. C., Grant, J. P., Cumming, D. R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=THz+band+pass+filter+on+plastic+substrates+and+its+application+on+biological+sensing.">THz band pass filter on plastic substrates and its application on biological sensing.</a> IEEE Photonics Society Winter Topicals Meeting Series. , 50-51 (2010).</li><li>Grant, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+insensitive+terahertz+metamaterial+absorber.">Polarization insensitive terahertz metamaterial absorber.</a> Opt. Lett. 36, 1524-1526 (2011).</li><li>Ma, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+terahertz+polarization+insensitive+dual+band+metamaterial+absorber.">A terahertz polarization insensitive dual band metamaterial absorber.</a> Opt. Lett. 36, 945-947 (2011).</li><li>Grant, J., Ma, Y., Saha, S., Khalid, A., Cumming, D. R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+insensitive,+broadband+terahertz+metamaterial+absorber.">Polarization insensitive, broadband terahertz metamaterial absorber.</a> Opt. Lett. 36, 3476-3478 (2011).</li><li>Tonouchi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cutting-edge+terahertz+technology.">Cutting-edge terahertz technology.</a> Nat. Photon. 1, 97-105 (2007).</li><li>D. Schurig, J. J. M., Justice, B. J., Cummer, S. A., Pendry, J. B., Starr, A. F., Smith, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave+Cloaking+Realized.">Microwave Cloaking Realized.</a> Science. 314, 889 (2006).</li><li>Padilla, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrically+resonant+terahertz+metamaterials:+Theoretical+and+experimental+investigations.">Electrically resonant terahertz metamaterials: Theoretical and experimental investigations.</a> Phys. Rev. B. 75, 041102 (2007).</li><li>Smith, D. R., Vier, D. C., Koschny, T., Soukoulis, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromagnetic+parameter+retrieval+from+inhomogeneous+metamaterials.">Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials.</a> Phys. Rev. E. 71, (2005).</li><li>Landy, N. I., Sajuyigbe, S., Mock, J. J., Smith, D. R., Padilla, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfect+metamaterial+absorber.">Perfect metamaterial absorber.</a> Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).</li><li>Hao, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+performance+optical+absorber+based+on+a+plasmonic+metamaterial.">High performance optical absorber based on a plasmonic metamaterial.</a> Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).</li><li>Chen, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interference+theory+of+metamaterial+perfect+absorbers.">Interference theory of metamaterial perfect absorbers.</a> Opt. Express. 20, 7165-7172 (2012).</li><li>Lee, A. W. M., Hu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time,+continuous-wave+terahertz+imaging+by+use+of+a+microbolometer+focal-plane+array.">Real-time, continuous-wave terahertz imaging by use of a microbolometer focal-plane array.</a> Optics Letters. 30, 2563-2565 (2005).</li><li>Thermo Nicolet Corporation. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> An Introduction to Fourier Transform Infared Spectroscopy. , (2001).</li></ol>

هذا البروتوكول يصف محاكاة وتصنيع وتوصيف امتصاص metamaterial THz. فمن الضروري مثل الطول الموجي هياكل فرعية هي محاكاة بدقة قبل وتلتزم أي جهد لإجراءات تصنيع مكلفة. Lumerical المحاكاة FDTD تقديم معلومات عن ليس فقط امتصاص الطيف MM ولكن أيضا مكان الامتصاص، والمعرفة الضرورية للمساعدة عل?...

هذا البروتوكول يصف محاكاة وتصنيع وتوصيف الفرقة واحد وامتصاص النطاق العريض MM THz. الجهاز، كما هو موضح في الشكل 1، وتتألف من معدن الصليب وطبقة عازلة على رأس معدن الطائرة على الأرض. هيكل على شكل صليب مثال على حلقة الكهربائية مرنان (ERR) 20،21 والأزواج بقوة لمجالات كهربائية موحدة، ولكن تكاد لا تذكر لمجال مغناطيسي. من إقران ERR مع الارض الطائرة، المكون المغناطيسي للحادث THz موجة يدفع الحالية في أقسام ERR التي هي موازية لاتجاه المجال-E. ويمكن بعد ذلك استجابة الكهربائية والمغناطيسية ضبطها بشكل مستقل ومقاومة للهيكل تتناسب مع المساحة الحرة من خلال تغيير الشكل الهندسي للERR والمسافة بين عنصري المعدنية. كما هو مبين في الشكل 1 (د)، والتماثل للنتائج هيكل في امتصاص رد الاستقطاب حساسة.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم الكاشف / المواد </td><td> شركة </td><td> كتالوج رقم </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> Lumerical FDTD </td><td> Lumerical </td><td></td><td></td></tr><tr><td> رقاقة السيليكون </td><td> البنك الإسلامي للتنمية تكنولوجيات </td><td></td><td> واحد من جانب ومصقول </td></tr><tr><td> Plassys 450 MEB المبخر </td><td> Plassys Bestek </td><td></td><td></td></tr><tr><td> VM651 التمهيدي </td><td> دوبونت </td><td></td><td></td></tr><tr><td> PI2545 </td><td> دوبونت </td><td></td><td></td></tr><tr><td> الميثيل كيتون الاستيوفينون </td><td> سيغما الدريخ </td><td></td><td></td></tr><tr><td> الأيزوبروبانول </td><td> سيغما الدريخ </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Plasmaprep5 برميل آشر </td><td> حفل INSTRUMENTE </td><td></td><td></td></tr><tr><td> VB6 UHR EWF الكاتب الإلكترون شعاع </td><td> Vistec </td><td></td><td></td></tr><tr><td> تانر L-تحرير </td><td> شركة تانر </td><td></td><td></td></tr><tr><td> تخطيط متعاطي المخدرات </td><td> ل GenISys شركة </td><td></td><td></td></tr><tr><td> بولي مثيل ميثاكريلات (PMMA) </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 293261 سيغما الدريخ </td><td></td></tr><tr><td> IFV 66v / ثانية FTIR </td><td> بروكر </td><td></td><td></td></tr><tr><td> بايك حدة انعكاس 30spec </td><td> بايك تكنولوجيا </td><td> &lt;/ TD&gt; <td></td></tr><tr><td> قوس مصباح الزئبق </td><td> بروكر </td><td></td><td></td></tr><tr><td> الاتحاد الافريقي مرآة </td><td> ثور مختبرات </td><td> PF05-03-M01 </td><td></td></tr><tr><td> لايكا INM20 المجهر الضوئي </td><td> لايكا مايكروسيستمز </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 6 مم Beamsplitter مايلر </td><td> بروكر </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

simulation, fabrication and characterization of thz metamaterial absorbers

يتعلق بما وارء (MM)، وقد تم تصميم المواد الاصطناعية إلى أن الخصائص التي قد لا يمكن العثور عليها في الطبيعة، استكشاف نطاق واسع منذ أول مظاهرة النظرية التجريبية 1 و 2 من خصائص فريدة من نوعها. يمكن تقديم رد الطبيون الكهرومغناطيسية يمكن السيطرة عليها إلى حد كبير، وحتى الآن أثبتت في كل مجموعة الطيفية ذات الصلة بما في ذلك تكنولوجيا ال 3 البصرية، بالقرب IR 4، منتصف IR 5، THz 6، مم الموجة 7، 8 و ميكروويف نطاقات الإذاعة 9. وتشمل التطبيقات العدسات الكمال 10، وأجهزة الاستشعار 11، الاتصالات السلكية واللاسلكية 12، 13 و عباءات الخفي مرشحات 14،15. وقد وضعنا مؤخرا فرقة واحدة 16، الفرقة المزدوج 17 و 18 أجهزة النطاق العريض THz امتصاص قادرة على امتصاص metamaterial أكبر من 80٪ في ذروة الرنين. مفهوم امتصاص MM هو especiallالمهم Y على ترددات THz حيث أنه من الصعب العثور على وتيرة قوية امتصاص انتقائي THz 19. لدينا في امتصاص MM يتم امتصاص الإشعاع في THz بسمك ~ λ/20، والتغلب على قيود سمك التقليدية امتصاص طول موجة الربع. امتصاص MM تقديم أنفسهم بشكل طبيعي إلى تطبيقات الكشف THz، مثل أجهزة الاستشعار الحرارية، وإذا متكاملة مع مصادر THz مناسبة (مثل QCLs)، يمكن أن يؤدي إلى التعاقد والتكلفة وحساسة للغاية منخفضة، في الوقت الحقيقي THz نظم التصوير.

الرقم 5 (أ) يبين أطياف الامتصاص التي تم الحصول عليها تجريبيا ومحاكاة لامتصاص MM 3،1 ميكرومتر مع سميكة عازلة بوليميد التبادل. هذا الهيكل لديه MM-تكرار الفترة من 27 ميكرومتر وأبعاد K = 26 ميكرون، L = 20 ميكرون، M = 10 ميكرومتر وN = 5 ميكرون. أجريت القياسات التجريبية أيضا على ...

Watch this Scientific Journal Video about Simulation, Fabrication and Characterization of THz Metamaterial Absorbers at JoVE.com

Simulation, Fabrication and Characterization of THz Metamaterial Absorbers

هذا البروتوكول يحدد محاكاة وتصنيع وتوصيف امتصاص metamaterial THz. امتصاص مثل هذه عندما يقترن مع جهاز استشعار مناسبة، لها تطبيقات في مجال التصوير الطيفي وTHz.

المحاكاة، تصنيع وتوصيف امتصاص Metamaterial THz

Metamaterials (MM),  artificial materials engineered to have properties that may not be found in  nature, have been widely explored since the first ...

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Engineering

Unit 1

Electric Potential

SCIENTISTS IN ACTION

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

تصنيع وتوصيف الدليل الموجي الكريستال الضوئية الخفيفة بطيئة وتجاويف

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Design, Fabrication, and Experimental Characterization of Plasmonic Photoconductive Terahertz Emitters

تصميم وتصنيع، والتجريبية توصيف Plasmonic بواعث تيراهيرتز موصل كهربائي بفعل الضوء

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on ...

Fabrication and Characterization of Disordered Polymer Optical Fibers for Transverse Anderson Localization of Light

تصنيع وتوصيف المختلين بوليمر ألياف البصرية لعرضية أندرسون توطين الضوء

We develop and characterize a disordered polymer optical fiber that uses transverse Anderson localization as a novel waveguiding mechanism. The developed ...

Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators

تصنيع واختبار ميكروفلويديك الميكانيكية المذبذبات

Cavity optomechanics experiments that parametrically couple the phonon modes and photon modes have been investigated in various optical systems including ...

Patterning via Optical Saturable Transitions - Fabrication and Characterization

الزخرفة عبر البصرية تشبع انتقالات - تصنيع وتوصيف

This protocol describes the fabrication and characterization of nanostructures using a novel nanolithographic technique called Patterning via Optical ...

Ohmic Contact Fabrication Using a Focused-ion Beam Technique and Electrical Characterization for Layer Semiconductor Nanostructures

أومية الاتصال التصنيع باستخدام تقنية تركز أيون شعاع وتوصيف الكهربائية للطبقة أشباه الموصلات النانوية

Layer semiconductors with easily processed two-dimensional (2D) structures exhibit indirect-to-direct bandgap transitions and superior transistor ...

Visualizing Hyporheic Flow Through Bedforms Using Dye Experiments and Simulation

تصور Hyporheic تدفق من خلال Bedforms عن طريق التجارب صبغ والمحاكاة

Advective exchange between the pore space of sediments and the overlying water column, called hyporheic exchange in fluvial environments, drives solute ...

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

الطباعة تصنيع السائبة متغاير الخلايا الشمسية و<em&gt; في الموقع</em&gt; الصرف توصيف

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

تصنيع وتوصيف الموصلية الرنين

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Knowledge Based Cloud FE Simulation of Sheet Metal Forming Processes

المعرفة وبناء سحابة FE محاكاة عمليات رقة تشكيل المعادن

The use of Finite Element (FE) simulation software to adequately predict the outcome of sheet metal forming processes is crucial to enhancing the ...