학술논문
利用样品阱实现太赫兹超材料的超微量传感 / Ultramicro-sensing of terahertz metamaterials implemented by using sample traps
Document Type
Academic Journal
Author
向星诚; 马海贝; 王磊; 田达; 张伟; 张彩虹; 吴敬波; 范克彬; 金飚兵; 陈健; 吴培亨; Xiang Xing-Cheng; Ma Hai-Bei; Wang Lei; Tian Da; Zhang Wei; Zhang Cai-Hong; Wu Jing-Bo; Fan Ke-Bin; Jin Biao-Bing; Chen Jian; Wu Pei-Heng
Source
物理学报 / Acta Physica Sinica. 72(12):296-303
Subject
Language
Chinese
ISSN
1000-3290
Abstract
提出了一种基于太赫兹(terahertz,THz)类电磁诱导透明(electromagnetically induced transpanrency like,EIT-like)效应的样品阱超材料传感器.传感器基础单元结构由一根金属线和一对开口谐振环(split ring resonators,SRRs)组成,二者耦合产生类EIT效应,在1.067 THz处得到一个半高全宽为178 GHz的透明峰,透明峰最大透过率为89.71％.其传感单位体积灵敏度为178 GHz/(RIU·mm3),进一步分析该超材料谐振频点处的电场分布,发现两侧SRRs的开口处电场最强.我们设计构建样品阱仅在开口最强电场处,以光刻胶为待测物填入样品阱,并成功测得50 GHz频偏,验证样品阱结构可以运用于传感中.经研究分析,样品阱结构成功将样本量缩减至超微量级别,单位体积灵敏度提升至5538 GHz/(RIU·mm3),提高了 31倍.该样品阱成功实现对水、人皮肤和大鼠皮肤样本的鉴别,表明了构建样品阱在THz超材料超微量检测领域具有潜在的应用价值.