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形手性超材料

DOI：10.1016/j.ijleo.2019.01.028 期刊：Optik 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 提出了一种基于共轭双层手性超材料的高灵敏度折射率传感器。该传感器由两种形貌结构及微带连接线构成，通过微带连接线可实现两形貌结构间的强导电耦合。该手性超材料展现出巨大的圆二色性（CD）效应，在1.767太赫兹和3.008太赫兹处CD值分别可达93.8%和96.2%。通过共振状态下磁场与电流分布阐明了所观测CD效应的物理成因。作为折射率传感器，该设计的共轭双层手性超材料可实现1.065太赫兹/折射率单位（RIU）和1.777太赫兹/RIU的灵敏度。研究还考察了结构参数对灵敏度及CD光谱的影响。本研究展示了基于导电耦合的巨CD超材料及其在低检测限物理生化传感应用中的潜力。
作者： Bo Sun，Yingying Yu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出并设计一种基于共轭双层手征超材料的高灵敏度折射率传感器，该传感器通过导电耦合实现巨大的圆二色性效应。

研究成果

该共轭双层手性超材料通过导电耦合效应，在特定频率下展现出高达93.8%和96.2%的巨圆二色性。其折射率传感灵敏度分别达到1.065太赫兹/折射率单位（Thz/RIU）和1.777太赫兹/折射率单位，优于其他已报道传感器。关键性能参数包括高度h——随着h增大灵敏度降低。该结构在物理和生化领域的低检测限传感应用中具有潜力，但需进一步实验验证。

研究不足

该研究基于模拟而非实验验证，可能未考虑实际制造缺陷或环境因素。灵敏度随折射率及高度参数h的增加而降低，这可能在某些应用中限制其性能。该结构的复杂性可能给光刻和深干法蚀刻等实际制造工艺带来挑战。

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