利用基于电磁诱导透明效应的非易失性相变超表面实现太赫兹表面等离子体的可重构聚焦

《Laser & Photonics Reviews》：Reconfigurable Terahertz Surface Plasmon Focusing Using Nonvolatile Phase-Change Metasurfaces Based on Electromagnetically-Induced-Transparency Coupling

太赫兹表面等离子体聚焦装置采用非易失相变材料Ge2Sb2Te5与电磁诱导透明耦合，通过调控热退火与激光辐照实现动态多频聚焦，实验验证了＞70%的调制深度和0.6/0.75THz双频工作能力，为可重构芯片级太赫兹器件奠定基础。

　　

摘要

表面等离子体（Surface Plasmons, SPs）在太赫兹芯片系统中对波的操控至关重要，这得益于它们出色的亚波长限制能力。然而，现有的耦合SPs的技术往往难以实现多功能的宽带传播和动态多频率控制。在这项研究中，我们介绍了一种非易失性且可重构的太赫兹表面等离子体聚焦装置，该装置将相变材料Ge₂Sb₂Te₅（GST）集成到具有电磁诱导透明性（Electromagnetically-Induced Transparency, EIT）耦合特性的超表面中。SPs焦点的动态调制是通过GST在其非晶态和晶态之间的可逆相变来实现的。这种调制是通过在热退火和激光照射过程中精确控制超表面原子的共振损耗来完成的。实验结果与仿真结果一致，显示出在x偏振光下SPs焦点的高调制深度（超过70%）以及有效的调制效果。此外，还展示了一种双频率设计，可以拓宽工作频率范围，从而实现0.6 THz和0.75 THz处的SPs焦点灵活调制。这种开创性的方法为未来电信和传感应用中的自适应芯片SPs设备奠定了基础。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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