超表面本征模式的磁共振成像显示

       人工设计的超材料及其二维超表面具有更小的波长周期性，为近场区域的电磁场操纵提供了新的自由度。这些人工材料通常由带有亚波长包含(“超单元”)的人造周期系统组成，可以取代电磁性能更有限的传统材料。人们提出了多种结构来引导近场区域的电磁波，设计具有亚波长尺寸的非常规波导和拓扑保护，并实现几何不变谐振结构或紧凑腔，同时表现出非常高的质量因子和超低体积模式。可以通过分析透射光谱、吸收光谱和反射光谱进行实验表征。在近场中，通常采用特殊的扫描技术来表征本征模场分布。近场成像的标准技术是基于通过安装在机动平台上的探针天线从不同空间位置收集信号。利用该机制对微波、红外和光学频率范围内不同超表面本征模的近场成像。超表面已经被用于磁共振成像（MRI）的各个方面，例如，改进元件解耦，提高本地传输效率，增强接收灵敏度。

       近日，俄罗斯ITMO大学物理与工程学院Alexey P. Slobozhanyuk等人展示了超表面的一个重要特征，通过在一个狭窄的频率范围内激发大量本征态的亚波长场限制，并展示了在MRI系统的帮助下可视化超表面本征模式的轮廓的一种创新的方法。研究结果表明，通过调整不同的特征模的超表面的拉莫尔频率，在MRI实验中，可以被动地调整近场分布来调节所需的射频激发模式。该作证明了一种实用的无扰动的快速成像超表面本征模的方法。相关研究工作发表在《Physical Review Applied》上。（丁雷）

      文章链接：P. Slobozhanyuk et al, Visualization of metasurface Eigenmodes with Magnetic Resonance Imaging,Physical Review Applied(2021).DOI: 10.1103/PhysRevApplied.16.L021002.