Bài báo khoa học

Kiểm soát phân cực bằng siêu bề mặt có nhiều lợi thế, nhưng hầu hết chỉ hoạt động ở chế độ truyền hoặc phản xạ. Việc đạt được đồng thời băng thông rộng và hiệu suất cao trong thiết kế vẫn là một thách thức lớn. Chúng tôi thiết kế một siêu bề mặt có khả năng chuyển đổi giữa chế độ phân cực truyền và phản xạ với băng thông rộng và hiệu suất cao, sử dụng lớp cộng hưởng hình chữ I và mạng vàng-vanadi dioxide (VO2) in trên nền thạch anh. Khi VO2 chuyển sang pha kim loại, siêu bề mặt hoạt động như bộ chuyển đổi phân cực chéo phản xạ, đạt tỷ lệ chuyển đổi phân cực (PCR) trên 0,9 trong khoảng tần số 1,4–3,3 THz. Ngược lại, khi VO2 ở pha cách điện, sóng THz có thể truyền qua mạng lưới, hoạt động như bộ chuyển đổi phân cực chéo truyền dẫn với PCR trên 0,99 trong khoảng 0,75-4,0 THz cho sóng phân cực thuận. Cơ chế hoạt động của hai chế độ này được giải thích qua phân tích lý thuyết và dòng điện bề mặt. Với thiết kế dễ thực hiện, hiệu suất cao và chức năng kép, siêu bề mặt này có tiềm năng ứng dụng trong hình ảnh, cảm biến và truyền thông.