Terahertz metamalzeme
İlk terahertz metamalzemeler > Manyetik karşılıklar ve kırılma endeksi

Parçalı halka şeklinde olan rezonans üretmeyi ve yükseltmeyi sağlayan cihaz (SRR) birçok deneyde kullanılmak üzere tasarlanmış olan bir metamalzemedir. Mıknatıssal tepki (geçirgenlik) farklı özellikleri rezonans frekansı etrafında merkezleştiren elementleri, terahertz frekansında bakır iletkenli SRR ve manyetik olmayan elementlerin bir araya gelmesi sonucunda oluşmasını başarmıştır. Yarım halka yankılayıcı terahertz bölgesi boyunca tonlama özelliğini göstermektedir. Buna ek olarak, tekrar eden yapılar, bileşen malzemelerden ortalama alarak elektromanyetik alanın engellediği ve terahertz radyasyonunu transfer ettiği gibi bir maddeden oluşmuştur. Bu ortalama tekniği etkin ortam karşılığı olarak tanımlanmaktadır.
Etkili geçirgenlik halkaların indüktansından dolayı ve kapasitansından dolayı açık halka boşluklarında hızlandırılmıştır. Bu terahertz deneyinde frekans yönlendiricisi yerine elipsometri uygulanmıştır. Bir diğer şekilde söylenirse, boş uzaydaki ışık kaynağı kutuplanmış radyasyon ışınını örnek maddeye yansıtmaktadır. (Daha fazla ayrıntı için yandaki şemaya bakınız.) Soğurulan kutuplaşma planlanmıştı ve kutuplaşma açısı biliniyordu. Kutuplaşma değişimi örnek maddeye yansıtılması daha sonra ölçülmüştür. Faz farkından kaynaklanan herhangi bir farklılık vardır ve kutuplaşma düşünülmüştür.
Hücre malzemesinin bölgesel manyetik alanları mıknatıssal tepki olarak bilinmektedir. Aşağıda rezonansın bölgesel manyetik alanda arttığı gösterilmiştir. Bu mıknatıssal tepki elektriksel alanla birlikte aynı fazla bulunmaktadır. SRR hücrelerindeki gerçekte manyetik olmayan malzemelerden dolayı, bu bölgesel mıknatıssal tepki geçicidir ve manyetik özelliklerini sürdürmeye devam edecektir ama dışarıda etkiyen bir manyetik alan olduğu sürece bunu söyleyebiliriz. Bu yüzden uygulanan alan uzaklaştırıldıktan sonra toplam manyetizasyon sıfıra düşmüştür. Buna ek olarak, bölgesel mıknatıssal etki gerçekte toplam manyetik alanın küçük bir parçasıdır. Bu küçük parça alan büyüklüğü ile doğru orantılıdır ve bu doğrusal bağımlılığı açıklamaktadır. Buna benzer olarak, tüm malzeme üzerinde kümeleşmiş bir doğrusal karşılık vardır. Bu bir kopyasıdır ve atomik seviyede dönmektedir.
Daha fazla bilgi için paramanyetizma ve yarım halka yankılayıcısı başlıklarını inceleyebilirsiniz.
Artan frekansla beraber rezonansa zamana bağlı olarak yaklaşarak indüklenmiş akımlar ilmeklenmiş kablo içinde uygulanan alanı daha fazla koruyamazlar ve bölgesel karşılık zamanla gecikmektedir. Daha sonra frekans ileriye doğru arttıkça indüklenen bölgesel alan bu gecikmeye çıkış alanına kadar olan fazın tamamını dışarı atana kadar bir karşılık vermektedir. Bu sonuçlar manyetik geçirgenliğin bir sonuçlarıdır ve bütünlüğün altına düşmektedir. Ayrıca, sıfırdan küçük olan değerleri de içine almaktadır. İndüklenmiş bölgesel alanla dalgalanan uygulamalı alan arasında oluşan doğrusal eşleşmede ferromanyetizmanın linear olmayan özellikleri arasında bir uyumsuzluk söz konusudur.
Daha sonra, bu malzemeler içinde oluşan mıknatıssal etki 100 terahertz'de başarıyla gerçekleştirilmiştir ve aynı olay infrared bölge için de geçerlidir. Daha sonra kırılma endeksini kontrol etme amaçlı mıknatıssal etkinin önemli bir adım olduğunu tahmin edebiliriz. Sonuç olarak, kırılmanın negatif endeksi 200 terahertz bölgesinde katman eşlemeli metalik paralel nano çubuklar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu olay aynı zamanda terahertz bölgelerinde yüzey plazmonları kullanaraktan da tamamlanmıştır.
Buna ek olarak bu iş dışarıdan kontroller dahilinde devam etmektedir. Bu kontrollere örnek olarak elektronik anahtarlar, emisyon ve yansıtma özelliklerini kontrol etmek için kullanılan yarıiletken yapılardır.