摘要：连续域束缚态最初是在量子力学中发现的,它是一种可保持局域化的波动现象.这种效应已在各种材料系统中得到广泛研究,包括压电材料、石墨烯和光子晶体.本工作提出了一种由中断的环形槽组成的四重旋转对称硅超表面.通过同时打破晶胞的面内反转对称性,实现了具有高品质因子和显著手性的准连续域束缚态.通过对动量空间中拓扑荷的研究,揭示了由超表面的内部共振机制产生的准连续域束缚态的独特拓扑特征.在合适的对称破坏下,具有平面内对称破坏的四重旋转对称超表面表现出–0.93的强圆二色性,并且其显示出了在对称破坏较大时的强圆二色性.这项工作所取得的成果在手性生物传感器和低阈值激光器等领域具有广阔的应用前景.

摘要：本文提出了一个超薄的4-bit双极化编码超表面,通过正交线极化波的独立操控来实现双模式涡旋波束的生成.提出的超表面从顶至下依次由“H”形的金属贴片、介质基板层和金属接地层组成.为了证明所提出的概念,设计并制造了一个编码超表面.制造的编码超表面,在正交线极化波的入射下被设计为携带不同拓扑荷的涡旋波束,工作中心频率为24.0 GHz.实验测试结果表明,理论设计与仿真结果吻合,从而证实了所提出的4-bit双极化编码超表面具有生成双模式涡旋波束的能力.这种超薄双模式涡旋生成器有着广泛的应用前景,特别是在图像和微波领域的无线通信系统中.

摘要：提出了一种由亚波长硅粒子组成的全介质超表面,在硅粒子中引入适当的缺陷从而破坏结构的对称性,进而使超表面能够激发出陷波模态.将石墨烯与全介质超表面相结合进行DNA和RNA等核酸物质传感检测,对比透射光谱中的谐振模式,发现所设计的超表面能够灵敏的感知周围环境的微弱变化,其在传感检测时的灵敏度可以达到173 nm/RIU,相应的品质因数可达14416 RIU-1,具有优异的生物传感性能.全介质超表面是实现超灵敏生物传感检测的一种有效的途径.