局域表面等離子體諧振輔助的高效率寬頻帶可調諧偏振轉換超表面

【摘要】：本文結合狄拉克半金屬(DSMs)研究了一種基于各向異性構型的可調諧寬頻帶太赫茲偏振轉換超表面，其中的狄拉克半金屬線陣列有利于費米能的調控。研究結果表明該超表面可以實現寬帶高效率的偏振轉換，在諧振模式處具有半波片特性。這種轉換特性源于局域表面等離子體激元諧振(LSPRs)的激發和結構自身的各向異性。當入射角在0°～40°范圍內變化時，能保持高效的寬帶偏振轉換特性，大于40°后，寬帶轉換逐漸轉變為雙帶或多帶轉換。此外，發現AlCuFe的費米能從65 meV增大至140 meV過程中，偏振轉換效率能維持在很高水平，并且轉換性能由單帶轉換變為寬帶轉換再變為帶較寬的寬帶轉換與帶較窄的單帶轉換。同時，通過討論結合了不同類型狄拉克半金屬的超表面，得出了狄拉克半金屬的金屬性越好，相應超表面的寬帶偏振轉換性能越優的結論。最后，基于類法布里-佩羅諧振腔的多重干涉理論(MIT)對數值結果進行了驗證。