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A d v a n c e d P h o t o n i c s 2 0 2 2 P h o t o n i c W e y l p o i n t s d u e t o b r o k e n t i m e - r e v e r s a l s y m m e t r y i n m a g n e t i z e d s e m i c o n d u c t o r P h o t o n i c W e y l p o i n t s d u e t o b r o k e n t i m e - r e v e r s a l s y m m e t r y i n m a g n e t i z e d s e m i c o n d u c t o r × D o n g y a n g W a n g , B i a o Y a n g , W e n l o n g G a o , H o n g w e i J i a , Q u a n l o n g Y a n g , X i e y u C h e n , M i n g g u i W e i , C h a n g x u L i u , M i g u e l N a v a r r o - C í a , J i a g u a n g H a n , W e i l i Z h a n g & S h u a n g Z h a n g P u b l i s h e d i n : N a t u r e P h y s i c s （ V o l u m e 1 5 , I s s u e 1 1 , 1 1 5 0 – 1 1 5 5 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t W e y l p o i n t s a r e d i s c r e t e l o c a t i o n s i n t h e t h r e e - d i m e n s i o n a l m o m e n t u m s p a c e w h e r e t w o b a n d s c r o s s l i n e a r l y w i t h e a c h o t h e r . T h e y s e r v e a s t h e m o n o p o l e s o f B e r r y c u r v a t u r e i n t h e m o m e n t u m s p a c e , a n d t h e i r e x i s t e n c e r e q u i r e s b r e a k i n g o f e i t h e r t i m e - r e v e r s a l o r i n v e r s i o n s y m m e t r y . A l t h o u g h v a r i o u s n o n - c e n t r o s y m m e t r i c W e y l s y s t e m s h a v e b e e n r e p o r t e d , d e m o n s t r a t i o n o f W e y l d e g e n e r a c i e s d u e t o b r e a k i n g o f t h e t i m e - r e v e r s a l s y m m e t r y r e m a i n s s c a r c e a n d i s l i m i t e d t o e l e c t r o n i c s y s t e m s . H e r e , w e r e p o r t t h e e x p e r i m e n t a l o b s e r v a t i o n o f p h o t o n i c W e y l d e g e n e r a c i e s i n a m a g n e t i z e d s e m i c o n d u c t o r — I n S b , w h i c h b e h a v e s a s a m a g n e t i z e d p l a s m a f o r e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s a t t h e t e r a h e r t z b a n d . B y v a r y i n g t h e m a g n e t i c f i e l d s t r e n g t h , W e y l p o i n t s a n d t h e c o r r e s p o n d i n g p h o t o n i c F e r m i a r c s h a v e b e e n d e m o n s t r a t e d . O u r o b s e r v a t i o n e s t a b l i s h e s m a g n e t i z e d s e m i c o n d u c t o r s a s a r e c o n f i g u r a b l e t e r a h e r t z W e y l s y s t e m , w h i c h m a y p r o m p t r e s e a r c h o n n o v e l m a g n e t i c t o p o l o g i c a l p h e n o m e n a s u c h a s c h i r a l M a j o r a n a - t y p e e d g e s t a t e s a n d z e r o m o d e s i n c l a s s i c s y s t e m s . N a t u r e P h y s i c s 2 0 1 9 C o h e r e n t C o n t r o l o f O p t i c a l S p i n - t o - O r b i t a l A n g u l a r M o m e n t u m C o n v e r s i o n i n M e t a s u r f a c e C o h e r e n t C o n t r o l o f O p t i c a l S p i n - t o - O r b i t a l A n g u l a r M o m e n t u m C o n v e r s i o n i n M e t a s u r f a c e × H u i f a n g Z h a n g , M i n g K a n g , X u e q i a n Z h a n g , W e n g a o G u o , C h a n g g u i L v , Y a n f e n g L i , W e i l i Z h a n g , a n d J i a g u a n g H a n P u b l i s h e d i n : A d v a n c e d M a t e r i a l s （ V o l u m e 2 9 , I s s u e 6 , 1 6 0 4 2 5 2 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t E f f i c i e n t c o n t r o l o v e r t h e c o n v e r s i o n o f o p t i c a l a n g u l a r m o m e n t u m f r o m s p i n t o o r b i t a l f o r m i n a m e t a s u r f a c e s y s t e m i s a c h i e v e d . U n d e r c o h e r e n t s y m m e t r i c i n c i d e n c e , i t c a n s u p p o r t n e a r l y 1 0 0 % c o n v e r s i o n a n d u n i t a r y o u t p u t , w h i l e i t c a n s u p p o r t 5 0 % c o n v e r s i o n w i t h 2 5 % t r a n s m i t t a n c e u n d e r o n e b e a m i n c i d e n c e . A d v a n c e d M a t e r i a l s 2 0 1 7 P o l a r i z a t i o n - c o n t r o l l e d S u r f a c e P l a s m o n H o l o g r a p h y P o l a r i z a t i o n - c o n t r o l l e d S u r f a c e P l a s m o n H o l o g r a p h y × Q u a n X u , X u e q i a n Z h a n g , Y u e h o n g X u , C h u n m e i O u y a n g , Z h e n T i a n , J i a n q i a n g G u , J . L i , S . Z h a n g , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : L a s e r P h o t o n i c s & R e v i e w s （ V o l u m e 1 1 , I s s u e 1 , 1 6 0 0 2 1 2 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t T h e a b i l i t y o f g e n e r a t i n g a r b i t r a r y s u r f a c e p l a s m o n ( S P ) p r o f i l e s i n a c o n t r o l l a b l e m a n n e r i s o f p a r t i c u l a r i n t e r e s t i n d e s i g n i n g p l a s m o n i c i m a g i n g , l i t h o g r a p h y a n d f o r c i n g d e v i c e s . D u r i n g t h e p a s t d e c a d e s , h o l o g r a p h y h a s g a i n e d e n o r m o u s i n t e r e s t a n d a c h i e v e m e n t s i n f r e e ‐ s p a c e t h r e e ‐ d i m e n s i o n a l d i s p l a y s . H e r e , b y a p p l y i n g a t w o ‐ d i m e n s i o n a l v e r s i o n o f h o l o g r a p h y , w e e x p e r i m e n t a l l y d e m o n s t r a t e a g e n e r i c m e t h o d t o c o n t r o l t h e S P p r o f i l e s . T h r o u g h c o n t r o l l i n g t h e o r i e n t a t i o n a n g l e s o f t w o s e p a r a t e d s l i t s u n d e r c i r c u l a r p o l a r i z a t i o n i n c i d e n c e , t h e a m p l i t u d e a n d p h a s e o f t h e e x c i t e d S P s c a n b e f r e e l y m a n i p u l a t e d , w h i c h a l l o w s d i r e c t g e n e r a t i o n o f t h e d e s i r e d S P p r o f i l e s . A s e r i e s o f c o n t r o l l a b l e S P h o l o g r a p h y s c h e m e s a r e t h e o r e t i c a l l y a n d e x p e r i m e n t a l l y d e m o n s t r a t e d , w h e r e t h e h o l o g r a p h i c S P p r o f i l e s w i t h h i g h i m a g i n g q u a l i t y c a n b e d y n a m i c a l l y m o d u l a t e d b y v a r y i n g t h e c i r c u l a r p o l a r i z a t i o n h a n d e d n e s s o r o r i e n t a t i o n a n g l e o f l i n e a r p o l a r i z a t i o n . T h e u n i v e r s a l i t y a n d s i m p l i c i t y o f t h e p r o p o s e d d e s i g n s t r a t e g i e s w o u l d o f f e r p r o m i s i n g o p p o r t u n i t i e s f o r p r a c t i c a l p l a s m o n i c a p p l i c a t i o n s . L a s e r P h o t o n i c s & R e v i e w s 2 0 1 7 U n e x p e c t e d l y E n h a n c e d S o l u b i l i t y o f A r o m a t i c A m i n o A c i d s a n d P e p t i d e s i n a n A q u e o u s S o l u t i o n o f D i v a l e n t T r a n s i t i o n - M e t a l C a t i o n s U n e x p e c t e d l y E n h a n c e d S o l u b i l i t y o f A r o m a t i c A m i n o A c i d s a n d P e p t i d e s i n a n A q u e o u s S o l u t i o n o f D i v a l e n t T r a n s i t i o n - M e t a l C a t i o n s × G u o s h e n g S h i , Y a r u D a n g , T i n g t i n g P a n , X i n g L i u , H u i L i u , S h a o x i a n L i , L i j u a n Z h a n g , H o n g w e i Z h a o , S h a o p i n g L i , J i a g u a n g H a n , R e n z h o n g T a i , Y i m i n g Z h u , J i c h e n L i , Q i n g J i , R . A . M o l e , D e h o n g Y u , a n d H a i p i n g F a n g P u b l i s h e d i n : P h y s i c a l R e v i e w L e t t e r s （ V o l u m e 1 1 7 , I s s u e 2 3 , 2 3 8 1 0 2 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t W e e x p e r i m e n t a l l y o b s e r v e d c o n s i d e r a b l e s o l u b i l i t y o f t r y p t o p h a n ( T r p ) i n a C u C l 2 a q u e o u s s o l u t i o n , w h i c h c o u l d r e a c h 2 – 5 t i m e s t h e s o l u b i l i t y o f T r p i n p u r e w a t e r . T h e o r e t i c a l s t u d i e s s h o w t h a t t h e s t r o n g c a t i o n - π i n t e r a c t i o n b e t w e e n C u 2 a n d t h e a r o m a t i c r i n g i n T r p m o d i f i e s t h e e l e c t r o n i c d i s t r i b u t i o n o f t h e a r o m a t i c r i n g t o e n h a n c e s i g n i f i c a n t l y t h e w a t e r a f f i n i t y o f T r p . S i m i l a r s o l u b i l i t y e n h a n c e m e n t h a s a l s o b e e n o b s e r v e d f o r o t h e r d i v a l e n t t r a n s i t i o n - m e t a l c a t i o n s ( e . g . , Z n 2 a n d N i 2 ) , a n o t h e r a r o m a t i c a m i n o a c i d ( p h e n y l a l a n i n e ) , a n d t h r e e a r o m a t i c p e p t i d e s ( T r p - P h e , P h e - P h e , a n d T r p - A l a - P h e ) . P h y s i c a l R e v i e w L e t t e r s 2 0 1 6 M o n o l a y e r g r a p h e n e s e n s i n g e n a b l e d b y t h e s t r o n g F a n o - r e s o n a n t m e t a s u r f a c e M o n o l a y e r g r a p h e n e s e n s i n g e n a b l e d b y t h e s t r o n g F a n o - r e s o n a n t m e t a s u r f a c e × Q u a n L i , L o n g q i n g C o n g , R a n j a n S i n g h , N i n g n i n g X u , W e i C a o , X u e q i a n Z h a n g , Z h e n T i a n , L i a n g l i a n g D u , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : N a n o s c a l e （ V o l u m e 8 , I s s u e 3 9 , 1 7 2 7 8 - 1 7 2 8 4 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t R e c e n t a d v a n c e s i n g r a p h e n e p h o t o n i c s r e v e a l p r o m i s i n g a p p l i c a t i o n s i n t h e t e c h n o l o g i c a l l y i m p o r t a n t t e r a h e r t z s p e c t r u m , w h e r e g r a p h e n e - b a s e d a c t i v e t e r a h e r t z m e t a m a t e r i a l m o d u l a t o r s h a v e b e e n e x p e r i m e n t a l l y d e m o n s t r a t e d . H o w e v e r , t h e s e n s i t i v i t y o f t h e a t o m i c a l l y t h i n g r a p h e n e m o n o l a y e r t o w a r d s s h a r p F a n o r e s o n a n t t e r a h e r t z m e t a s u r f a c e s r e m a i n s u n e x p l o r e d . H e r e , w e d e m o n s t r a t e t h i n - f i l m s e n s i n g o f t h e g r a p h e n e m o n o l a y e r w i t h a h i g h q u a l i t y f a c t o r t e r a h e r t z F a n o r e s o n a n c e i n m e t a s u r f a c e s c o n s i s t i n g o f a t w o - d i m e n s i o n a l a r r a y o f a s y m m e t r i c r e s o n a t o r s . A d r a s t i c c h a n g e i n t h e t r a n s m i s s i o n a m p l i t u d e o f t h e F a n o r e s o n a n c e w a s o b s e r v e d d u e t o s t r o n g i n t e r a c t i o n s b e t w e e n t h e m o n o l a y e r g r a p h e n e a n d t h e t i g h t l y c o n f i n e d e l e c t r i c f i e l d s i n t h e c a p a c i t i v e g a p s o f t h e F a n o r e s o n a t o r . T h e d e e p - s u b w a v e l e n g t h s e n s i n g o f t h e a t o m i c a l l y t h i n m o n o l a y e r g r a p h e n e f u r t h e r h i g h l i g h t s t h e e x t r e m e s e n s i t i v i t y o f t h e r e s o n a n t e l e c t r i c f i e l d e x c i t e d a t t h e d a r k F a n o r e s o n a n c e , a l l o w i n g t h e d e t e c t i o n o f a n a n a l y t e t h a t i s λ / 1   0 0 0   0 0 0 t h i n n e r t h a n t h e f r e e s p a c e w a v e l e n g t h . N a n o s c a l e 2 0 1 6 P a n c h a r a t n a m – B e r r y P h a s e I n d u c e d S p i n - S e l e c t i v e T r a n s m i s s i o n i n H e r r i n g b o n e D i e l e c t r i c M e t a m a t e r i a l s P a n c h a r a t n a m – B e r r y P h a s e I n d u c e d S p i n - S e l e c t i v e T r a n s m i s s i o n i n H e r r i n g b o n e D i e l e c t r i c M e t a m a t e r i a l s × M i t c h e l l K e n n e y , S h a o x i a n L i , X u e q i a n Z h a n g , X i a o q i a n g S u , T e u n - T e u n K i m , D o n g y a n g W a n g , D o n g m i n W u , C h u n m e i O u y a n g , J i a g u a n g H a n , W e i l i Z h a n g , H o n g b o S u n , a n d S h u a n g Z h a n g P u b l i s h e d i n : A d v a n c e d M a t e r i a l s （ V o l u m e 2 8 , I s s u e 4 3 , 9 5 6 7 - 9 5 7 2 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t A d i e l e c t r i c m e t a m a t e r i a l a p p r o a c h f o r a c h i e v i n g s p i n ‐ s e l e c t i v e t r a n s m i s s i o n o f e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s i s p r o p o s e d . T h e d e s i g n i s b a s e d o n s p i n ‐ c o n t r o l l e d c o n s t r u c t i v e o r d e s t r u c t i v e i n t e r f e r e n c e b e t w e e n p r o p a g a t i n g p h a s e a n d P a n c h a r a t n a m – B e r r y p h a s e . T h e d i e l e c t r i c m e t a m a t e r i a l , c o n s i s t i n g o f m o n o l i t h i c s i l i c o n h e r r i n g b o n e s t r u c t u r e s , e x h i b i t s a b r o a d b a n d o p e r a t i o n i n t h e t e r a h e r t z r e g i m e . A d v a n c e d M a t e r i a l s 2 0 1 6 A n i s o t r o p i c c o d i n g m e t a m a t e r i a l s a n d t h e i r p o w e r f u l m a n i p u l a t i o n o f d i f f e r e n t l y p o l a r i z e d t e r a h e r t z w a v e s A n i s o t r o p i c c o d i n g m e t a m a t e r i a l s a n d t h e i r p o w e r f u l m a n i p u l a t i o n o f d i f f e r e n t l y p o l a r i z e d t e r a h e r t z w a v e s × S h u o L i u , T i e J u n C u i , Q u a n X u , D i B a o , L i a n g l i a n g D u , X i a n g W a n , W e n X u a n T a n g , C h u n m e i O u y a n g , X i a o Y a n g Z h o u , H a o Y u a n , H u i F e n g M a , W e i X i a n g J i a n g , J i a g u a n g H a n , W e i l i Z h a n g , a n d Q i a n g C h e n g P u b l i s h e d i n : L i g h t : S c i e n c e & A p p l i c a t i o n s （ V o l u m e 5 , e 1 6 0 7 6 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t M e t a m a t e r i a l s b a s e d o n e f f e c t i v e m e d i a c a n b e u s e d t o p r o d u c e a n u m b e r o f u n u s u a l p h y s i c a l p r o p e r t i e s ( f o r e x a m p l e , n e g a t i v e r e f r a c t i o n a n d i n v i s i b i l i t y c l o a k i n g ) b e c a u s e t h e y c a n b e t a i l o r e d w i t h e f f e c t i v e m e d i u m p a r a m e t e r s t h a t d o n o t o c c u r i n n a t u r e . R e c e n t l y , t h e u s e o f c o d i n g m e t a m a t e r i a l s h a s b e e n s u g g e s t e d f o r t h e c o n t r o l o f e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s t h r o u g h t h e d e s i g n o f c o d i n g s e q u e n c e s u s i n g d i g i t a l e l e m e n t s \ ' 0 \ ' a n d \ ' 1 , \ ' w h i c h p o s s e s s o p p o s i t e p h a s e r e s p o n s e s . H e r e w e p r o p o s e t h e c o n c e p t o f a n a n i s o t r o p i c c o d i n g m e t a m a t e r i a l i n w h i c h t h e c o d i n g b e h a v i o r s i n d i f f e r e n t d i r e c t i o n s a r e d e p e n d e n t o n t h e p o l a r i z a t i o n s t a t u s o f t h e e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s . W e e x p e r i m e n t a l l y d e m o n s t r a t e a n u l t r a t h i n a n d f l e x i b l e p o l a r i z a t i o n - c o n t r o l l e d a n i s o t r o p i c c o d i n g m e t a s u r f a c e t h a t f u n c t i o n s i n t h e t e r a h e r t z r e g i m e u s i n g s p e c i a l l y d e s i g n e d c o d i n g e l e m e n t s . B y e n c o d i n g t h e e l e m e n t s w i t h e l a b o r a t e l y d e s i g n e d c o d i n g s e q u e n c e s ( b o t h 1 - b i t a n d 2 - b i t s e q u e n c e s ) , t h e x - a n d y - p o l a r i z e d w a v e s c a n b e a n o m a l o u s l y r e f l e c t e d o r i n d e p e n d e n t l y d i f f u s e d i n t h r e e d i m e n s i o n s . T h e s i m u l a t e d f a r - f i e l d s c a t t e r i n g p a t t e r n s a n d n e a r - f i e l d d i s t r i b u t i o n s a r e p r e s e n t e d t o i l l u s t r a t e t h e d u a l - f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e o f t h e e n c o d e d m e t a s u r f a c e , a n d t h e r e s u l t s a r e c o n s i s t e n t w i t h t h e m e a s u r e d r e s u l t s . W e f u r t h e r d e m o n s t r a t e t h e a b i l i t y o f t h e a n i s o t r o p i c c o d i n g m e t a s u r f a c e s t o g e n e r a t e a b e a m s p l i t t e r a n d r e a l i z e s i m u l t a n e o u s a n o m a l o u s r e f l e c t i o n s a n d p o l a r i z a t i o n c o n v e r s i o n s , t h u s p r o v i d i n g p o w e r f u l c o n t r o l o f d i f f e r e n t l y p o l a r i z e d e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s . T h e p r o p o s e d m e t h o d e n a b l e s v e r s a t i l e b e a m b e h a v i o r s u n d e r o r t h o g o n a l p o l a r i z a t i o n s u s i n g a s i n g l e m e t a s u r f a c e a n d h a s t h e p o t e n t i a l f o r u s e i n t h e d e v e l o p m e n t o f i n t e r e s t i n g t e r a h e r t z d e v i c e s . L i g h t : S c i e n c e & A p p l i c a t i o n s 2 0 1 6 A s y m m e t r i c e x c i t a t i o n o f s u r f a c e p l a s m o n s b y d a r k m o d e c o u p l i n g A s y m m e t r i c e x c i t a t i o n o f s u r f a c e p l a s m o n s b y d a r k m o d e c o u p l i n g × X u e q i a n Z h a n g , Q u a n X u , Q u a n L i , Y u e h o n g X u , J i a n q i a n g G u , Z h e n T i a n , C h u n m e i O u y a n g , Y o n g m i n L i u , S h u a n g Z h a n g , X i x i a n g Z h a n g , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : S c i e n c e A d v a n c e s （ V o l u m e 2 , I s s u e 2 , e 1 5 0 1 1 4 2 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t C o n t r o l o v e r s u r f a c e p l a s m o n s ( S P s ) i s e s s e n t i a l i n a v a r i e t y o f c u t t i n g - e d g e a p p l i c a t i o n s , s u c h a s h i g h l y i n t e g r a t e d p h o t o n i c s i g n a l p r o c e s s i n g s y s t e m s , d e e p - s u b w a v e l e n g t h l a s i n g , h i g h - r e s o l u t i o n i m a g i n g , a n d u l t r a s e n s i t i v e b i o m e d i c a l d e t e c t i o n . R e c e n t l y , a s y m m e t r i c e x c i t a t i o n o f S P s h a s a t t r a c t e d e n o r m o u s i n t e r e s t . I n f r e e s p a c e , t h e a n a l o g o f e l e c t r o m a g n e t i c a l l y i n d u c e d t r a n s p a r e n c y ( E I T ) i n m e t a m a t e r i a l s h a s b e e n w i d e l y i n v e s t i g a t e d t o u n i q u e l y m a n i p u l a t e t h e e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s . I n t h e n e a r f i e l d , w e s h o w t h a t t h e d a r k m o d e c o u p l i n g m e c h a n i s m o f t h e c l a s s i c a l E I T e f f e c t e n a b l e s a n e x o t i c a n d s t r a i g h t f o r w a r d e x c i t a t i o n o f S P s i n a m e t a s u r f a c e s y s t e m . T h i s l e a d s t o n o t o n l y r e s o n a n t e x c i t a t i o n o f a s y m m e t r i c S P s b u t a l s o c o n t r o l l a b l e e x o t i c S P f o c u s i n g b y t h e u s e o f t h e H u y g e n s - F r e s n e l p r i n c i p l e . O u r e x p e r i m e n t a l f i n d i n g s m a n i f e s t t h e p o t e n t i a l o f d e v e l o p i n g p l a s m o n i c m e t a d e v i c e s w i t h u n i q u e f u n c t i o n a l i t i e s . S c i e n c e A d v a n c e s 2 0 1 6 A n o m a l o u s S u r f a c e W a v e L a u n c h i n g b y H a n d e d n e s s P h a s e C o n t r o l A n o m a l o u s S u r f a c e W a v e L a u n c h i n g b y H a n d e d n e s s P h a s e C o n t r o l × X u e q i a n Z h a n g , Y u e h o n g X u , W e i s h e n g Y u e , Z h e n T i a n , J i a n q i a n g G u , Y a n f e n g L i , R a n j a n S i n g h , S h u a n g Z h a n g , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : A d v a n c e d M a t e r i a l s （ V o l u m e 2 7 , I s s u e 4 4 , 7 1 2 3 - 7 1 2 9 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t A n o m a l o u s l a u n c h o f a s u r f a c e w a v e w i t h d i f f e r e n t h a n d e d n e s s p h a s e c o n t r o l i s a c h i e v e d i n a t e r a h e r t z m e t a s u r f a c e b a s e d o n p h a s e d i s c o n t i n u i t i e s . T h e p o l a r i t y o f t h e p h a s e p r o f i l e o f t h e s u r f a c e w a v e s i s f o u n d t o b e s t r o n g l y c o r r e l a t e d t o t h e p o l a r i z a t i o n h a n d e d n e s s , p r o m i s i n g p o l a r i z a t i o n ‐ c o n t r o l l a b l e w a v e f r o n t s h a p i n g , p o l a r i z a t i o n s e n s i n g , a n d e n v i r o n m e n t a l r e f r a c t i v e ‐ i n d e x s e n s i n g . A d v a n c e d M a t e r i a l s 2 0 1 5 A T u n a b l e D i s p e r s i o n - F r e e T e r a h e r t z M e t a d e v i c e w i t h P a n c h a r a t n a m – B e r r y - P h a s e - E n a b l e d M o d u l a t i o n a n d P o l a r i z a t i o n C o n t r o l A T u n a b l e D i s p e r s i o n - F r e e T e r a h e r t z M e t a d e v i c e w i t h P a n c h a r a t n a m – B e r r y - P h a s e - E n a b l e d M o d u l a t i o n a n d P o l a r i z a t i o n C o n t r o l × L o n g q i n g C o n g , N i n g n i n g X u , J i a g u a n g H a n , W e i l i Z h a n g , a n d R a n j a n S i n g h P u b l i s h e d i n : A d v a n c e d M a t e r i a l s （ V o l u m e 2 7 , I s s u e 4 2 , 6 6 3 0 - 6 6 3 6 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t I t i s e x t r e m e l y c h a l l e n g i n g t o c o n t r o l t h e p h a s e o f l i g h t a t w i l l i n f r e e s p a c e . H e r e , P a n c h a r a t n a m – B e r r y ‐ p h a s e ‐ e n a b l e d , t u n a b l e p h a s e c o n t r o l o f f r e e ‐ s p a c e l i g h t i s e x p e r i m e n t a l l y d e m o n s t r a t e d i n a n u l t r a t h i n f l e x i b l e d i s p e r s i o n ‐ f r e e m e t a d e v i c e . T h i s m e t a d e v i c e e n a b l e s t h e b r o a d b a n d c o n v e r s i o n o f l i n e a r l y p o l a r i z e d l i g h t i n t o a n y d e s i r e d o u t p u t p o l a r i z a t i o n . A d v a n c e d M a t e r i a l s 2 0 1 5 A B r o a d b a n d M e t a s u r f a c e - B a s e d T e r a h e r t z F l a t - L e n s A r r a y A B r o a d b a n d M e t a s u r f a c e - B a s e d T e r a h e r t z F l a t - L e n s A r r a y × Q i u W a n g , X u e q i a n Z h a n g , Y u e h o n g X u , Z h e n T i a n , J i a n q i a n g G u , W e i s h e n g Y u e , S h u a n g Z h a n g , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : A d v a n c e d O p t i c a l M a t e r i a l s （ V o l u m e 3 , I s s u e 6 , 7 7 9 - 7 8 5 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t A m e t a s u r f a c e ‐ b a s e d t e r a h e r t z f l a t ‐ l e n s a r r a y i s p r o p o s e d , c o m p r i s i n g C ‐ s h a p e d s p l i t ‐ r i n g r e s o n a t o r s e x h i b i t i n g l o c a l l y e n g i n e e r a b l e p h a s e d i s c o n t i n u i t i e s . P o s s e s s i n g a h i g h n u m e r i c a l a p e r t u r e , t h e p l a n a r l e n s a r r a y i s f l e x i b l e , r o b u s t , a n d s h o w s e x c e l l e n t f o c u s i n g c h a r a c t e r i s t i c s i n a b r o a d b a n d t e r a h e r t z f r e q u e n c y . I t c o u l d b e a n i m p o r t a n t s t e p t o w a r d s t h e d e v e l o p m e n t o f p l a n a r t e r a h e r t z f o c u s i n g d e v i c e s f o r p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s . A d v a n c e d O p t i c a l M a t e r i a l s 2 0 1 5 A c t i v e g r a p h e n e – s i l i c o n h y b r i d d i o d e f o r t e r a h e r t z w a v e s A c t i v e g r a p h e n e – s i l i c o n h y b r i d d i o d e f o r t e r a h e r t z w a v e s × Q u a n L i , Z h e n T i a n , X u e q i a n Z h a n g , R a n j a n S i n g h , L i a n g l i a n g D u , J i a n q i a n g G u , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : N a t u r e C o m m u n i c a t i o n s （ V o l u m e 6 , 7 0 8 2 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t C o n t r o l l i n g t h e p r o p a g a t i o n p r o p e r t i e s o f t h e t e r a h e r t z w a v e s i n g r a p h e n e h o l d s g r e a t p r o m i s e i n e n a b l i n g n o v e l t e c h n o l o g i e s f o r t h e c o n v e r g e n c e o f e l e c t r o n i c s a n d p h o t o n i c s . A d i o d e i s a f u n d a m e n t a l e l e c t r o n i c d e v i c e t h a t a l l o w s t h e p a s s a g e o f c u r r e n t i n j u s t o n e d i r e c t i o n b a s e d o n t h e p o l a r i t y o f t h e a p p l i e d v o l t a g e . W i t h s i m u l t a n e o u s o p t i c a l a n d e l e c t r i c a l e x c i t a t i o n s , w e e x p e r i m e n t a l l y d e m o n s t r a t e a n a c t i v e d i o d e f o r t h e t e r a h e r t z w a v e s c o n s i s t i n g o f a g r a p h e n e - s i l i c o n h y b r i d f i l m . T h e d i o d e t r a n s m i t s t e r a h e r t z w a v e s w h e n b i a s e d w i t h a p o s i t i v e v o l t a g e w h i l e a t t e n u a t e s t h e w a v e u n d e r a l o w n e g a t i v e v o l t a g e , w h i c h c a n b e s e e n a s a n a n a l o g u e o f a n e l e c t r o n i c s e m i c o n d u c t o r d i o d e . H e r e , w e o b t a i n a l a r g e t r a n s m i s s i o n m o d u l a t i o n o f 8 3 % i n t h e g r a p h e n e - s i l i c o n h y b r i d f i l m , w h i c h e x h i b i t s t r e m e n d o u s p o t e n t i a l f o r a p p l i c a t i o n s i n d e s i g n i n g b r o a d b a n d t e r a h e r t z m o d u l a t o r s a n d s w i t c h a b l e t e r a h e r t z p l a s m o n i c a n d m e t a m a t e r i a l d e v i c e s . N a t u r e C o m m u n i c a t i o n s 2 0 1 5 M a n i f e s t a t i o n o f P T S y m m e t r y B r e a k i n g i n P o l a r i z a t i o n S p a c e w i t h T e r a h e r t z M e t a s u r f a c e s M a n i f e s t a t i o n o f P T S y m m e t r y B r e a k i n g i n P o l a r i z a t i o n S p a c e w i t h T e r a h e r t z M e t a s u r f a c e s × M a r k L a w r e n c e , N i n g n i n g X u , X u e q i a n Z h a n g , L o n g q i n g C o n g , J i a g u a n g H a n , W e i l i Z h a n g , a n d S h u a n g Z h a n g P u b l i s h e d i n : P h y s i c a l R e v i e w L e t t e r s （ V o l u m e 1 1 3 , I s s u e 9 , 0 9 3 9 0 1 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t B y u t i l i z i n g t h e v e c t o r n a t u r e o f l i g h t a s w e l l a s t h e i n h e r e n t a n i s o t r o p y o f a r t i f i c i a l m e t a - a t o m s , w e i n v e s t i g a t e p a r i t y t i m e s y m m e t r y b r e a k i n g i n p o l a r i z a t i o n s p a c e u s i n g a m e t a s u r f a c e w i t h a n i s o t r o p i c a b s o r p t i o n , w h o s e b u i l d i n g b l o c k s c o n s i s t o f t w o o r t h o g o n a l l y o r i e n t a t e d m e t a - a t o m s w i t h t h e s a m e r e s o n a n t f r e q u e n c y b u t d i f f e r e n t l o s s c o e f f i c i e n t s . B y v a r y i n g t h e i r c o u p l i n g s t r e n g t h , w e d i r e c t l y o b s e r v e a p h a s e t r a n s i t i o n i n t h e e i g e n p o l a r i z a t i o n s t a t e s o f t h e s y s t e m , a c r o s s w h i c h t h e l o n g a x i s o f t h e e i g e n p o l a r i z a t i o n e l l i p s e s e x p e r i e n c e a s u d d e n r o t a t i o n o f 4 5 ° . D e s p i t e t h e l a c k o f r o t a t i o n a l s y m m e t r y o f t h e m e t a s u r f a c e , p r e c i s e l y a t t h e p h a s e t r a n s i t i o n , k n o w n a s t h e e x c e p t i o n a l p o i n t , t h e e i g e n m o d e s c o a l e s c e i n t o a s i n g l e c i r c u l a r l y p o l a r i z e d s t a t e . T h e P T s y m m e t r i c m e t a s u r f a c e s a r e e x p e r i m e n t a l l y i m p l e m e n t e d a t t e r a h e r t z f r e q u e n c i e s . P h y s i c a l R e v i e w L e t t e r s 2 0 1 4 B r o a d b a n d M e t a s u r f a c e s w i t h S i m u l t a n e o u s C o n t r o l o f P h a s e a n d A m p l i t u d e B r o a d b a n d M e t a s u r f a c e s w i t h S i m u l t a n e o u s C o n t r o l o f P h a s e a n d A m p l i t u d e × L i x i a n g L i u , X u e q i a n Z h a n g , M i t c h e l l K e n n e y , X i a o q i a n g S u , N i n g n i n g X u , C h u n m e i O u y a n g , Y u n l o n g S h i , J i a g u a n g H a n , W e i l i Z h a n g , a n d S h u a n g Z h a n g P u b l i s h e d i n : A d v a n c e d M a t e r i a l s （ V o l u m e 2 6 , I s s u e 2 9 , 5 0 3 1 - 5 0 3 6 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t B y c o m b i n i n g t h e f r e e d o m o f b o t h t h e s t r u c t u r a l d e s i g n a n d t h e o r i e n t a t i o n o f s p l i t r i n g r e s o n a t o r a n t e n n a s , w e d e m o n s t r a t e t e r a h e r t z m e t a s u r f a c e s t h a t a r e c a p a b l e o f c o n t r o l l i n g b o t h t h e p h a s e a n d a m p l i t u d e p r o f i l e s o v e r a v e r y b r o a d b a n d w i d t h . A s a n e x a m p l e , w e s h o w t h a t t h e p h a s e ‐ a m p l i t u d e m e t a s u r f a c e s c a n b e e n g i n e e r e d t o c o n t r o l t h e d i f f r a c t i o n o r d e r s a r b i t r a r i l y . A d v a n c e d M a t e r i a l s 2 0 1 4 H i g h l y fl e x i b l e b r o a d b a n d t e r a h e r t z m e t a m a t e r i a l q u a r t e r - w a v e p l a t e H i g h l y fl e x i b l e b r o a d b a n d t e r a h e r t z m e t a m a t e r i a l q u a r t e r - w a v e p l a t e × L o n g q i n g C o n g , N i n g n i n g X u , J i a n q i a n g G u , R a n j a n S i n g h , J i a g u a n g H a n a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : L a s e r P h o t o n i c s R e v i e w s （ V o l u m e 8 , I s s u e 4 , 6 2 6 - 6 3 2 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t M e t a m a t e r i a l s o f f e r e x c i t i n g o p p o r t u n i t i e s t h a t e n a b l e p r e c i s e c o n t r o l o f l i g h t p r o p a g a t i o n , i t s i n t e n s i t y a n d p h a s e b y d e s i g n i n g a n a r t i f i c i a l m e d i u m o f c h o i c e . I n d u c i n g b i r e f r i n g e n c e v i a e n g i n e e r e d m e t a m o l e c u l e s p r e s e n t s a f a s c i n a t i n g m e c h a n i s m t o m a n i p u l a t e t h e p h a s e o f e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s a n d f a c i l i t a t e s t h e d e s i g n o f p o l a r i m e t r i c d e v i c e s . I n t h i s p a p e r , a h i g h ‐ e f f i c i e n c y , b r o a d b a n d , t u n a b l e a n d f l e x i b l e q u a r t e r ‐ w a v e p l a t e b a s e d o n a m u l t i l a y e r m e t a m a t e r i a l i s p r e s e n t e d . E x c e l l e n t a c h r o m a t i c π / 2 p h a s e r e t a r d a n c e w i t h h i g h t r a n s m i s s i o n i s o b s e r v e d u p o n t e r a h e r t z p r o p a g a t i o n t h r o u g h t h e q u a r t e r ‐ w a v e p l a t e . T h e c a l c u l a t e d S t o k e s p a r a m e t e r r e p r e s e n t s t h e o u t p u t p o l a r i z a t i o n s t a t e n u m e r i c a l l y , i n d i c a t i n g a n e x c e l l e n t b r o a d b a n d c o n v e r s i o n o f l i n e a r l y p o l a r i z e d l i g h t i n t o c i r c u l a r l y p o l a r i z e d l i g h t . T h e m e t a m a t e r i a l ‐ b a s e d q u a r t e r ‐ w a v e p l a t e d e m o n s t r a t e d i n t h i s w o r k c o u l d b e a n i m p o r t a n t s t e p f o r w a r d i n t h e d e v e l o p m e n t o f f u n c t i o n a l t e r a h e r t z p o l a r i z a t i o n c o n v e r s i o n d e v i c e s f o r p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s . L a s e r P h o t o n i c s R e v i e w s 2 0 1 4 B r o a d b a n d T e r a h e r t z W a v e D e fl e c t i o n B a s e d o n C - s h a p e C o m p l e x M e t a m a t e r i a l s w i t h P h a s e D i s c o n t i n u i t i e s B r o a d b a n d T e r a h e r t z W a v e D e fl e c t i o n B a s e d o n C - s h a p e C o m p l e x M e t a m a t e r i a l s w i t h P h a s e D i s c o n t i n u i t i e s × X u e q i a n Z h a n g , Z h e n T i a n , W e i s h e n g Y u e , J i a n q i a n g G u , S h u a n g Z h a n g , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : A d v a n c e d M a t e r i a l s （ V o l u m e 2 5 , I s s u e 3 3 , 4 5 6 7 - 4 5 7 2 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t A t e r a h e r t z m e t a s u r f a c e i s r e p o r t e d t o e x h i b i t b r o a d b a n d a n o m a l o u s d e f l e c t i o n w i t h s t r o n g p h a s e d i s c o n t i n u i t i e s . W e i l i Z h a n g , J i a g u a n g H a n , Z h e n T i a n , a n d c o - w o r k e r s d e m o n s t r a t e o n p a g e 4 5 6 7 t h a t v a r i o u s f r e q u e n c y c o m p o n e n t s r a n g i n g f r o m 0 . 4 3 t o 1 . 0 T H z w i t h p o l a r i z a t i o n o r t h o g o n a l t o t h e i n c i d e n c e a r e d e f l e c t e d i n t o a b r o a d r a n g e o f a n g l e s c o v e r i n g 2 5 ° t o 8 4 ° u n d e r n o r m a l i n c i d e n c e . B a s e d o n t h i s m e t a s u r f a c e , a t h i n F r e s n e l z o n e p l a t e w a s c o n s e q u e n t l y d e v e l o p e d t h a t i s c a p a b l e o f f o c u s i n g t e r a h e r t z r a d i a t i o n w i t h i n a b r o a d f r e q u e n c y r a n g e . A d v a n c e d M a t e r i a l s 2 0 1 3 B r o a d b a n d p l a s m o n i n d u c e d t r a n s p a r e n c y i n t e r a h e r t z m e t a m a t e r i a l s B r o a d b a n d p l a s m o n i n d u c e d t r a n s p a r e n c y i n t e r a h e r t z m e t a m a t e r i a l s × Z h i h u a Z h u , X u Y a n g , J i a n q i a n g G u , J u n J i a n g , W e i s h e n g Y u e , Z h e n T i a n , M a s a y o s h i T o n o u c h i , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : N a n o t e c h n o l o g y （ V o l u m e 2 4 , I s s u e 2 1 , 2 1 4 0 0 3 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t P l a s m o n i n d u c e d t r a n s p a r e n c y ( P I T ) c o u l d b e r e a l i z e d i n m e t a m a t e r i a l s v i a i n t e r f e r e n c e b e t w e e n d i f f e r e n t r e s o n a n c e m o d e s . W i t h i n t h e s h a r p t r a n s p a r e n c y w i n d o w , t h e h i g h d i s p e r s i o n o f t h e m e d i u m m a y l e a d t o r e m a r k a b l e s l o w l i g h t p h e n o m e n a a n d a n e n h a n c e d n o n l i n e a r e f f e c t . H o w e v e r , t h e t r a n s p a r e n c y m o d e i s n o r m a l l y l o c a l i z e d i n a n a r r o w f r e q u e n c y b a n d , w h i c h t h u s r e s t r i c t s m a n y o f i t s a p p l i c a t i o n s . H e r e w e p r e s e n t t h e s i m u l a t i o n , i m p l e m e n t a t i o n , a n d m e a s u r e m e n t o f a b r o a d b a n d P I T m e t a m a t e r i a l f u n c t i o n i n g i n t h e t e r a h e r t z r e g i m e . B y i n t e g r a t i n g f o u r U - s h a p e r e s o n a t o r s a r o u n d a c e n t r a l b a r r e s o n a t o r , a b r o a d t r a n s p a r e n c y w i n d o w a c r o s s a f r e q u e n c y r a n g e g r e a t e r t h a n 0 . 4 0 T H z i s o b t a i n e d , w i t h a c e n t r a l r e s o n a n c e f r e q u e n c y l o c a t e d a t 1 . 0 1 T H z . S u c h P I T m e t a m a t e r i a l s a r e p r o m i s i n g c a n d i d a t e s f o r d e s i g n i n g s l o w l i g h t d e v i c e s , h i g h l y s e n s i t i v e s e n s o r s , a n d n o n l i n e a r e l e m e n t s o p e r a t i n g o v e r a b r o a d f r e q u e n c y r a n g e . N a n o t e c h n o l o g y 2 0 1 3 A c t i v e c o n t r o l o f e l e c t r o m a g n e t i c a l l y i n d u c e d t r a n s p a r e n c y a n a l o g u e i n t e r a h e r t z m e t a m a t e r i a l s A c t i v e c o n t r o l o f e l e c t r o m a g n e t i c a l l y i n d u c e d t r a n s p a r e n c y a n a l o g u e i n t e r a h e r t z m e t a m a t e r i a l s × J i a n q i a n g G u , R a n j a n S i n g h , X i a o j u n L i u , X u e q i a n Z h a n g , Y i n g f a n g M a , S h u a n g Z h a n g , S t e f a n A . M a i e r , Z h e n T i a n , A b u l K . A z a d , H o u - T o n g C h e n , A n t o i n e t t e J . T a y l o r , J i a g u a n g H a n , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : N a t u r e C o m m u n i c a t i o n s （ V o l u m e 3 , 1 1 5 1 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t R e c e n t l y r e p o r t e d m e t a m a t e r i a l a n a l o g u e s o f e l e c t r o m a g n e t i c a l l y i n d u c e d t r a n s p a r e n c y e n a b l e a u n i q u e r o u t e t o e n d o w c l a s s i c a l o p t i c a l s t r u c t u r e s w i t h a s p e c t s o f q u a n t u m o p t i c a l s y s t e m s . T h i s m e t h o d o p e n s u p m a n y f a s c i n a t i n g p r o s p e c t s o n n o v e l o p t i c a l c o m p o n e n t s , s u c h a s s l o w l i g h t u n i t s , h i g h l y s e n s i t i v e s e n s o r s a n d n o n l i n e a r d e v i c e s . I n p a r t i c u l a r , o p t i c a l c o n t r o l o f e l e c t r o m a g n e t i c a l l y i n d u c e d t r a n s p a r e n c y i n m e t a m a t e r i a l s p r o m i s e s e s s e n t i a l a p p l i c a t i o n o p p o r t u n i t i e s i n o p t i c a l n e t w o r k s a n d t e r a h e r t z c o m m u n i c a t i o n s . H e r e w e p r e s e n t a c t i v e o p t i c a l c o n t r o l o f m e t a m a t e r i a l - i n d u c e d t r a n s p a r e n c y t h r o u g h a c t i v e t u n i n g o f t h e d a r k m o d e . B y i n t e g r a t i n g p h o t o c o n d u c t i v e s i l i c o n i n t o t h e m e t a m a t e r i a l u n i t c e l l , a g i a n t s w i t c h i n g o f t h e t r a n s p a r e n c y w i n d o w o c c u r s u n d e r e x c i t a t i o n o f u l t r a f a s t o p t i c a l p u l s e s , a l l o w i n g f o r a n o p t i c a l l y t u n a b l e g r o u p d e l a y o f t h e t e r a h e r t z l i g h t . T h i s w o r k o p e n s u p t h e p o s s i b i l i t y f o r d e s i g n i n g n o v e l c h i p - s c a l e u l t r a f a s t d e v i c e s t h a t w o u l d f i n d u t i l i t y i n o p t i c a l b u f f e r i n g a n d t e r a h e r t z a c t i v e f i l t e r i n g . N a t u r e C o m m u n i c a t i o n s 2 0 1 2 R o b u s t L a r g e D i m e n s i o n T e r a h e r t z C l o a k i n g R o b u s t L a r g e D i m e n s i o n T e r a h e r t z C l o a k i n g × D a c h u a n L i a n g , J i a n q i a n g G u , J i a g u a n g H a n , Y u a n m u Y a n g , S h u a n g Z h a n g , a n d W e i l i Z h a n g P u b l i s h e d i n : A d v a n c e d M a t e r i a l s （ V o l u m e 2 4 , I s s u e 7 , 9 1 6 - 9 2 1 ） F u l l A r t i c l e A b s t r a c t A l a r g e s c a l e h o m o g e n o u s i n v i s i b i l i t y c l o a k f u n c t i o n i n g a t t e r a h e r t z f r e q u e n c i e s i s r e p o r t e d . T h e t e r a h e r t z i n v i s i b i l i t y d e v i c e f e a t u r e s a l a r g e c o n c e a l e d v o l u m e , l o w l o s s , a n d b r o a d b a n d w i d t h . I n p a r t i c u l a r , i t i s c a p a b l e o f h i d i n g o b j e c t s w i t h a d i m e n s i o n n e a r l y a n o r d e r o f m a g n i t u d e l a r g e r t h a n t h a t o f i t s l i t h o g r a p h i c c o u n t e r p a r t , b u t w i t h o u t i n v o l v i n g c o m p l e x a n d t i m e ‐ c o n s u m i n g c l e a n r o o m p r o c e s s i n g . A d v a n c e d M a t e r i a l s 2 0 1 2 2 0 2 2 © C e n t e r f o r T e r a h e r t z W a v e s o f T i a n j i n U n i v e r s i t y . 回 到 顶 部 -

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