Coupled metamaterial resonators for real-time tunable electromagnetic materials
用于实时可调谐电磁材料的耦合超材料谐振器
基本信息
- 批准号:1309835
- 负责人:
- 金额:$ 34.89万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-09-01 至 2018-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The objective of this research is to develop tunable terahertz metamaterials to create a new class of compact electromagnetic devices for rapid real-time sensing and detection. This will be accomplished though integration of micro-capacitive actuators with broadside coupled split ring resonators enabling mechanical tuning of the interlayer coupling and associated electromagnetic response.The intellectual merit of this research is that it provides a novel approach to realize active and dynamic metamaterials. Strongly coupled metamaterial resonators provide a unique and, as yet unrealized, route to create tunable and adaptive electromagnetic composites. The transformative aspect of this project is the implementation of lateral displacement of coupled resonators using microelectromechanical systems technology. Fundamental interactions between split ring resonators in the strong coupling limit will be investigated as a function of lateral and interlayer spacing. This will enable optimization of the precision voltage-controlled response such that new metamaterial designs and fabrication methodologies can be used to implement real-time frequency tuning from terahertz to mid-infrared wavelengths. The chemical sensing capability of such metamaterials will be investigated given theoretical indications of enhanced sensitivity and selectivity afforded by the mechanically tuning.The broader impact of this research includes interdisciplinary education and training of undergraduate and graduate students, fostering development at the boundaries of research disciplines where exciting scientific and technological advances occur. Further, this project will serve as an excellent vehicle to recruit and women and minority scientists, and lead to the development of contemporary courses spanning from biology to physics, photonics, and engineering.
本研究的目的是开发可调谐太赫兹超材料,以创建一个新的类紧凑的电磁器件的快速实时传感和检测。这将通过集成的微电容致动器宽边耦合开口环谐振器,使层间耦合和相关的电磁响应的机械调谐来完成。这项研究的智力价值是,它提供了一种新的方法来实现主动和动态的metamaterials。强耦合超材料谐振器提供了一个独特的,但尚未实现的,路线,以创建可调谐和自适应电磁复合材料。这个项目的变革性方面是使用微机电系统技术实现耦合谐振器的横向位移。在强耦合极限下,裂环谐振器之间的基本相互作用将作为横向和层间距的函数进行研究。这将实现精确电压控制响应的优化,使得新的超材料设计和制造方法可以用于实现从太赫兹到中红外波长的实时频率调谐。这种超材料的化学传感能力将被调查的机械tuning.The更广泛的影响,包括跨学科的教育和本科生和研究生的培训,促进发展的研究学科的边界,令人兴奋的科学和技术的进步发生增强的灵敏度和选择性的理论指标。此外,该项目将成为招募女性和少数民族科学家的绝佳工具,并导致从生物学到物理学,光子学和工程学的当代课程的发展。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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