METASUPERFÍCIES TOTALMENTE DIELÉTRICAS BASEADAS EM TRÍMEROS COM MODOS DIPOLO TOROIDAL
metamateriais, modos quase-escuros, dipolo toroidal, nanoestruturas, metasuperfícies totalmente dielétricas, estruturas de subcomprimento de onda
Neste trabalho, são propostos e estudados metamateriais totalmente dielétricos compostos de células unitárias quadrada, retangular, losangular e hexagonal baseadas em trímeros. Esses metamateriais são arranjos periódicos planares totalmente dielétricos de discos dielétricos dispostos sobre um substrato dielétrico, os quais são capazes de suportar dois tipos de ordens de dipolo toroidal denominadas toroidal – TO e anti-toroidal – ATO), que se diferenciam pela distribuição dos momentos dipolo toroidal nos trímeros (simétrico e anti-simétrico, respectivamente). As estruturas, bem como os modos de ressonância, foram analisadas teoricamente por meio das técnicas de teoria de grupos, método de combinação linear adaptada por simetria (em inglês, SALC), aproximação de momentos de dipolo magnético e teoria de circuito, para as simulações numéricas foi utilizado o software comercial Comsol Multiphysics. Os resultados teóricos e numéricos foram validados através de experimentos de microondas na faixa de 8 – 15 GHz, com boa concordância dos resultados. Devido a configuração única dos campos desses modos fortemente confinados nas metasuperfícies propostas, é que as mesmas podem ser consideradas como plataforma de interação eficiente da luz-matéria para as tecnologias da próxima geração, no que diz respeito a absorção melhorada, chaveamento não-linear, (bio-)sensoriamento e em outras aplicações da fotônica.