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

Bu çalışma Mühendislik ve Fiziksel Bilimler Araştırma Konseyi hibe sayısı EP/I017461/1 tarafından desteklenmektedir. Biz de James Watt Nanofabrikasyona Merkezi teknik personel tarafından oynanan katkısını kabul etmelerini istiyoruz.

<p class="jove_title"&gt; 1 olur. Tek Bant THz metamalzeme AMORTİSÖR Simülasyonu</p&gt;<p class="jove_content"Simülasyon set-up&gt; Bir 3D görünümde gösterilir<strong&gt; Şekil 2</strong&gt;.</p&gt;<ol&gt;<li&gt; Lumerical FDTD THz metamalzeme soğurucu iletimi, yansıma ve emme özelliklerini optimize etmek için kullanılır. Tüm üniteler mikron &#39;de verilmiştir.</li&gt;<li&gt; THz Define sol tıklama ile malzeme özellikleri Polyimide<em&gt; Malzemeler, Add (n, k) malzeme</em&gt; Ve k n olarak 1.68 ve 0.06 girerken. Çift sol ...

<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>

Bu protokol THz metamalzeme emiciler simülasyon, imalat ve karakterizasyonu açıklar. Bu herhangi bir çaba pahalı fabrikasyon işlemleri kararlıdır önce temel tür alt-dalga yapıları doğru simüle olmasıdır. Lumerical FDTD simülasyonlar MM emilme tayfı, sadece ilgili bilgiler, aynı zamanda, bir transdüser yerleştirme yardımcı olmak ve maksimum tepki elde etmek için emme konumu, gerekli bilgiyi sağlamaktadır. Ayrıca Lumerical olarak optimizasyon algoritması hızla liyakat önceden tanımlanmış b...

Bu protokol tek ve geniş bant THz MM emiciler simülasyon, imalat ve karakterizasyonu açıklar. Şekil 1 &#39;de gösterilen cihaz, bir metal ve bir metal çapraz bir yatay düzleme üzerinde bir dielektrik katmandan oluşur. Haç şekilli bir yapı rezonatör elektrik halkası (HATA) 20,21 ve kuvvetle düzgün bir elektrik alanlarına çiftler, ancak ihmal edilebilir bir manyetik alan için bir örnektir. Bir zemin düzlemi ile ERR eşleştirme olarak, olay THz dalga manyetik bileşen E-alan yönüne paralel olan ERR bölümlerinde bir akıma neden olmaktadır. Elektrik ve manyetik tepki daha sonra bağımsız olarak ayarlanmış ve yapısının empedansı ERR geometrisi ve iki metalik unsurları arasındaki mesafeyi değiştirerek boş alan için uygun olabilir. Şekil 1 (d), bir polarizasyon duyarsız emme yanıt olarak yapı sonuç simetri gösterilmiştir.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif / Malzeme Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog Numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> Lumerical FDTD </td><td> Lumerical </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Silikon gofret </td><td> IDB teknolojileri </td><td></td><td> Cilalı Tek taraflı </td></tr><tr><td> Plassys 450 MEB evaporatör </td><td> Plassys Bestek </td><td></td><td></td></tr><tr><td> VM651 Astar </td><td> Dupont </td><td></td><td></td></tr><tr><td> PI2545 </td><td> Dupont </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Metil İzobütil Keton </td><td> Sigma-Aldrich </td><td></td><td></td></tr><tr><td> İzopropanol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Plasmaprep5 varil Asher </td><td> Gala Instrumente </td><td></td><td></td></tr><tr><td> VB6 UHR EWF elektron demeti yazar </td><td> Vistec </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Tanner L-Düzenle </td><td> Tanner A.Ş. </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Düzen Beamer </td><td> Genisys A.Ş. </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Polimetil metakrilat (PMMA) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 293261, Sigma-Aldrich </td><td></td></tr><tr><td> IFV 66V / s FTIR </td><td> Bruker </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Pike 30spec yansıma ünitesi </td><td> Pike Teknolojileri </td><td> &lt;/ Td&gt; <td></td></tr><tr><td> Hg ark lambası </td><td> Bruker </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Au ayna </td><td> Thor Labs </td><td> PF05-03-M01 </td><td></td></tr><tr><td> Leica INM20 Optik Mikroskop </td><td> Leica Microsystems </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 6 mm Mylar ışın ayıracı </td><td> Bruker </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

simulation, fabrication and characterization of thz metamaterial absorbers

Metamalzemeler (MM), doğada bulunan olmayabilir özelliklere sahip olacak biçimde işlenmiş yapay malzemeler, yaygın olarak kendi eşsiz özelliklerini ilk 1 teorik ve deneysel gösteri 2 yana araştırılmıştır. MMS derece kontrollü elektromanyetik yanıtı sağlayabilir, ve bugüne kadar IR 4, orta kızılötesi 5, THz 6 mm dalga 7, mikrodalga 8 ve radyo 9 bantları yakınındaki optik 3 dahil olmak üzere her teknolojik ilgili spektral aralığı içinde gösterilmiştir. Uygulamalar mükemmel lensler 10, sensörler 11, telekomünikasyon 12, görünmezlik pelerinleri 13 ve filtreler 14,15 içerir. Biz son zamanlarda tek band 16, dual bant 17 ve rezonans zirvesinde daha büyük% 80 emilim yeteneğine genişbant 18 THz metamalzeme emici cihazları geliştirdik. Bir MM emici kavramı especiall olduğunugüçlü frekans seçici THz emiciler 19 bulmak zordur THz frekansları y önemlidir. Yazın MM emici olarak THz radyasyon geleneksel çeyrek dalga boyu emiciler kalınlık sınırlama üstesinden, ~ λ/20 bir kalınlık emilir. MM emiciler doğal, termal sensörler gibi THz algılama uygulamaları, kendilerini borç ve uygun THz kaynakları ile entegre halinde (örneğin QCLs), kompakt, yüksek hassasiyetli, düşük maliyetli, gerçek zamanlı THz görüntüleme sistemleri yol açabilir.

Şekil 5 (a) kalın bir 3.1 mikron olan bir MM soğurucu için deneysel olarak elde edilmiş ve simüle absorpsiyon spektrumları dielektrik boşluk poliimid göstermektedir. Bu MM yapısı 27 mikron ve boyutlar K = 26 mikron, L = 20 mikron, M = 10 mikron ve N = 5 mikron bir tekrarı-dönemi vardır. Ki hiç bir şekilde emme dielektrik MM yapısının bir sonucu olduğu ve olmadığını teyit etmek tabaka ERR ile deneysel ölçüm de numune üzerinde gerçekleştirilmiştir. Herhangi bir yapı, frekan...

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

Bu protokol THz metamalzeme emiciler simülasyon, imalat ve karakterizasyonu özetliyor. Böyle emiciler, uygun bir sensör ile birleştiğinde, THz görüntüleme ve spektroskopi uygulamaları var.

THz metamalzeme Emiciler Simülasyon, Üretimi ve Karakterizasyonu

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

Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu

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

Plasmonik Foto iletken Terahertz Vericiler Tasarımı, İmalatı ve Deneysel Karakterizasyonu

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

Işık Enine Anderson lokalizasyonu Düzensiz Polimer Fiber Optik imalatı ve Karakterizasyonu

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

Fabrikasyon ve mikroakışkan optomechanical Osilatörler Testi

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

Optik Doyurulabilen Geçişler aracılığıyla Desenlendirme - İmalat ve Karakterizasyonu

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

Ohmik İletişim Fabrikasyon bir Odaklı iyon Işın Tekniği ve Elektriksel Karakterizasyonu Katmanı Yarıiletken Nanoyapıların için kullanma

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

Boya Deneyler ve Simülasyonu kullanarak yatak oluşumları sayesinde Hyporheic Akışı görselleştirme

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

Toplu Heterojonksiyonlar Solar Hücre Baskı İmalatı ve<em&gt; In Situ</em&gt; Morfoloji Karakterizasyonu

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

Süperiletken Rezonatörler Fabrikasyon ve Karakterizasyonu

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

Sac Metal Şekillendirme Süreçlerinin Bilgi Tabanlı Bulut FE Simülasyon

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