水平電漿環形矩超穎材料之研究

吳佩茹

doi:10.6342/NTU201601027

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水平电浆环形矩超颖材料之研究

Transverse toroidal dipolar response in 3D metamaterials

吴佩茹 , 硕士　　导师：蔡定平　　

繁体中文 DOI： 10.6342/NTU201601027

超颖材料；环形矩；表面电浆子； Metamaterial ； Toroidal multipoles ； Surface plasmons

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摘要 │ 参考文献 (67) │ 国际计量

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Toroidal dipole is different from electric and magnetic multipole in dynamic multipole expansion and it can be regarded as the third family of elementary electromagnetic sources. Toroidal dipoles provide significant contributions to the basic characteristics of matter including absorption, dispersion. Metamaterials are sub-wavelength artificial structures that can be carefully designed to manipulate the generation of either electric or magnetic dipoles. Recently, toroidal metamaterials have been widely investigated to enhance toroidal dipole moments. However, lateral incidence is necessary since the toroidal dipole arises from the phase difference of front and rear pairs of the nanostructure. This is a major difficulty for experiments. Moreover, all toroidal moments created are in the normal direction, which is another constraint for further applications. In this paper, we propose a novel three-dimensional plasmonic toroidal metamaterial consisting of a dumbbell-shaped aperture and a vertical split-ring resonator (VSRR). For the first time to our knowledge, we successfully generate a transverse toroidal dipole moment under simple normal illumination in the optical region. This breakthrough is beneficial for future studies of coupling effect with other kinds of dipolar moments.

参考文献 ( 67 ) 〈TOP〉

1. H. Raether, Surface plasmons on smooth surfaces (Springer, 1988).
连结：
2. R. W. Wood, "On a remarkable case of uneven distribution of light in a diffraction grating spectrum," Proceedings of the Physical Society of London 18, 269 (1902).
连结：
3. U. Fano, "The theory of anomalous diffraction gratings and of quasi-stationary waves on metallic surfaces (Sommerfeld’s waves)," JOSA 31, 213-222 (1941).
连结：
4. R. Ritchie, "Plasma losses by fast electrons in thin films," Physical Review 106, 874 (1957).
连结：
5. E. Stern and R. Ferrell, "Surface plasma oscillations of a degenerate electron gas," Physical Review 120, 130 (1960).
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