Резонансні режими метаповерхні з механічно керованою геометрією

Abstract

Робота присвячена дослідженню умов формування резонансних режимів у муаровій механічно керованій повністю діелектричній метаповерхні. Мета дослідження – розробка принципів механічного керування властивостями метаповерхні. Встановлено природу та досліджено умови формування власного коливання муарової метаповерхні, частота та добротність якого може бути механічно змінені внаслідок обертання шарів метаповерхні. Вперше показано, що керований резонанс можна асоціювати з вищим Мі-резонансом електричного дипольного типу, який суттєво залежить від форми елементу та періодичної комірки. За рахунок механічної зміни форми комірки можна зробити цей резонанс одним із основних та змінювати спектр відбиття метаповерхні.This work is devoted to the investigation of the conditions for the formation of resonant modes in a moiré mechanically tunable all-dielectric metasurface. The aim of the study is to develop principles for mechanical control of metasurface properties. The origin and the conditions of formation of the intrinsic oscillation of the moiré metasurface have been established, and it is shown that its frequency and quality factor can be mechanically tuned by rotating the metasurface layers. For the first time, it is demonstrated that the tunable resonance can be associated with a higher-order Mie resonance of electric-dipole type, which strongly depends on the shape of the element and the periodic unit cell. Owing to mechanical modification of the unit-cell geometry, this resonance can be made one of the dominant modes, enabling tuning of the metasurface reflection spectrum.