基于CiteSpace軟件分析的太赫茲超材料器件研究

戴林林, 蘇 晉, 寇菲菲*, 亓麗梅, 2*, 孫丹丹, 石 丹

1. 北京郵電大學電子工程學院, 北京 100876

2. 山東師范大學光操作與應用協同創新中心, 山東 濟南 250358

引 言

太赫茲(Terahertz, THz)波的頻率范圍為0.1～10 THz, 對應波長為3 mm～30 μm[1-2]。 與X射線相比, THz波是非電離的, 對生物細胞沒有損傷, 這使得THz生物傳感器成為治療癌癥和腫瘤的良好選擇。 此外, THz波對細胞的損傷小, 在生物分子檢測、 光譜學分析和THz成像[3-9]等方面都具有廣泛應用前景。 與中紅外波段相比, THz波對弱共振更為敏感, 可以檢測氫鍵、 范德華力和非鍵(疏水)相互作用[10]。 然而, THz功能器件的發展大大限制了THz技術的廣泛應用。 超材料是人工制造的周期亞波長單元結構[11]。 通過設計單元結構的幾何形狀和方向, 超材料可以自由控制THz波的振幅、 相位、 偏振、 傳播方向和波束形狀[12-16], 成為設計THz功能器件的首選。 超表面是超材料在二維的表現形式, 超表面器件具有超薄、 重量輕、 易于制造、 損耗較小等優勢, 與傳統的無源THz超材料功能器件相比, 設計能夠人為操縱THz波的主動調控超材料器件具有巨大潛力[17-20]。 常用的調控方式通常有電控, 溫控, 光控, 施加機械壓力等方式。 這些方式通過引入介電性質可調諧的材料, 如半導體、 電控材料、 相變材料和光控材料來設計性能可調諧的THz超表面器件[21-23]。

THz超材料功能器件雖已得到廣泛關注, 然而有關THz超材料功能器件的研究現狀和未來發展方向的綜述報道較少。 為此, 本論文基于CiteSpace軟件分析和總結了近年來THz超材料器件的研究現狀和發展熱點[24-25], 從而為從事該方面研究工作的人員提供參考和借鑒?！?br>