حسگر ضریب شکست بر پایه جاذب الکترومغناطیس فراماده باند باریک در فرکانس های مایکروویو و تراهرتز

در این مقاله، یک جاذب الکترومغناطیس کامل فراماده با یک طراحی ساده در فرکانس مایکروویو و تراهرتز ارائه شده است. جاذب طراحی شده، از یک لایه دی الکتریک مصنوعی شامل آرایه های دو بعدی از حفره های مستطیل شکل متقاطع ضخیم که بر روی یک لایه دی الکتریک ختم شده به یک لایه هادی قرار گرفته است، تشکیل می شود. با طراحی مناسب ابعاد ساختار می توان به رزونانس با دامنه جذب کامل هم در فرکانس مایکروویو و هم تراهرتز دست یافت. به عنوان یک کاربرد برای ساختار پیشنهاد شده، این ساختار به عنوان یک حسگر برای تشخیص ضریب شکست مواد متفاوت به کار گرفته می شود. نتایج نشان می دهد که ساختار پیشنهادی را می ‌توان برای تشخیص میزان گلوکز در آب با حساسیت 10/83 گیگاهرتز بر واحد ضریب شکست (ghz/riu) و ضریب شایستگی (fom)، (1/riu) 43/4 به کار گرفت. به هر حال ساختار پیشنهادی، قابلیت به کارگیری در تشخیص سایر ویژگی های زیست پزشکی را دارد.

refractive index sensor based on narrowband metamaterial electromagnetic absorber at microwave and thz frequencies

in this paper, a perfect metamaterial electromagnetic absorber with a simple design is presented at microwave and terahertz frequencies. the designed absorber includes a metamaterial layer including thick cross hollow deposited on substrate terminated by a metallic back reflector. the perfect absorption can be achieved with proper design of the dimensions of the structure at the microwave and terahertz frequencies. as an application, the proposed absorber can be used as a sensor to detect different refractive indices. the results show that the proposed refractive index sensor can be utilized to detect the level of glucose in water with a sensitivity of 10.83 gigahertz per refractive unit (ghz/riu) and figure of merit (fom) of 43.4 (1/riu). however, the proposed structure can be used to diagnose other biomedical features as well.