Publication

Angular-Invariant Scattering in Metasurfaces

2025

Résumé

Metasurfaces are versatile electromagnetic structures for wave shaping, yet their angular dispersion remains underexplored. Using generalized sheet transition conditions (GSTCs), we analyze metasurface angular dispersion and derive conditions for angle-invariant co- and cross-polarized transmission and reflection, where amplitude, phase, or both remain unchanged with incidence angle. We reveal that nonlocality can suppress angular dispersion, enabling complete angle-invariant scattering. Additionally, we show that pseudochiral metasurfaces can achieve efficient extrinsic chirality in a partially angle-invariant manner. These results provide a strategy to mitigate angular-dependent scattering, essential for applications sensitive to dispersion effects.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/c9e7542e-7f02-4bbc-9ade-f22d02fb9e1d

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Concepts associés (32)

Métamatériau

En physique, en électromagnétisme, le terme métamatériau désigne un matériau composite artificiel qui présente des propriétés électromagnétiques qu'on ne retrouve pas dans un matériau naturel. Il s'agit en général de structures périodiques, diélectriques ou métalliques, qui se comportent comme un matériau homogène n'existant pas à l'état naturel. Il existe plusieurs types de métamatériaux en électromagnétisme, les plus connus étant ceux susceptibles de présenter à la fois une permittivité et une perméabilité négatives.

Polarisation (optique)

La polarisation est une propriété qu'ont les ondes vectorielles (ondes qui peuvent osciller selon plus d'une orientation) de présenter une répartition privilégiée de l'orientation des vibrations qui les composent. Les ondes électromagnétiques, telles que la lumière, ou les ondes gravitationnelles ont ainsi des propriétés de polarisation. Les ondes mécaniques transverses dans les solides peuvent aussi être polarisées. Cependant, les ondes longitudinales (telles que les ondes sonores) ne sont pas concernées.

Polarisation circulaire

La polarisation circulaire d'un rayonnement électromagnétique est une polarisation où la norme du vecteur du champ électrique ne change pas alors que son orientation change selon un mouvement de rotation. En électrodynamique la norme et la direction d'un champ électrique sont représentés par un vecteur comme on peut le voir dans l'animation ci-contre. Dans le cas d'une onde polarisée circulairement, les vecteurs d'un champ électrique, à un point donné dans l'espace, décrivent un cercle en fonction du temps.

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Longitudinal-neutron-polarization-analysis study of the spin dynamics in Sr14Cu24O41