Abstract

We study the optical properties of metamaterials made from cut-wire pairs or plate pairs. We obtain a more pronounced optical response for arrays of plate pairs, a geometry that also eliminates the undesirable polarization anisotropy of the cut-wire pairs. The measured optical spectra agree with simulations, revealing negative magnetic permeability in the range of telecommunications wavelengths. Thus nanoscopic plate pairs might serve as an alternative to the established split-ring resonator design.

© 2005 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. A. Shelby, D. R. Smith, and S. Schultz, Science 292, 77 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. D. R. Smith, J. B. Pendry, and M. C. K. Wiltshire, Science 305, 788 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
    [CrossRef]
  6. H. O. Moser, B. D. F. Casse, O. Wilhelmi, and B. T. Saw, Phys. Rev. Lett. 94, 63901 (2005).
    [CrossRef]
  7. N. Katsarakis, G. Konstantinidis, A. Kostopoulos, R. S. Penciu, T. F. Gundogdu, M. Kafesaki, E. N. Economou, Th. Koschny, and C. M. Soukoulis, Opt. Lett. 30, 1348 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. V. G. Veselago, Sov. Phys. Usp. 10, 509 (1968).
    [CrossRef]
  9. J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, and W. J. Stewart, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 2075 (1999).
    [CrossRef]
  11. A. N. Lagarkov and A. K. Sarychev, Phys. Rev. B 53, 6318 (1996).
    [CrossRef]
  12. L. V. Panina, A. N. Grigorenko, and D. P. Makhnovskiy, Phys. Rev. B 66, 155411 (2002).
    [CrossRef]
  13. V. A. Podolskiy, A. K. Sarychev, E. E. Narimanov, and V. M. Shalaev, J. Opt. A, Pure Appl. Opt. 7, 32 (2005).
    [CrossRef]
  14. D. R. Smith, S. Schultz, P. Markos, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 65, 195104 (2002).
    [CrossRef]
  15. Th. Koschny, P. Markos, E. N. Economou, D. R. Smith, D. C. Vier, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 71, 245105 (2005).
    [CrossRef]
  16. While completing this manuscript we learned about independent and related work on cut-wire pairs: V. M. Shalaev, in International Conference on Quantum Electronics and Laser Science (QELS) (Optical Society of America, 2005), paper JThA1.

2005 (5)

V. A. Podolskiy, A. K. Sarychev, E. E. Narimanov, and V. M. Shalaev, J. Opt. A, Pure Appl. Opt. 7, 32 (2005).
[CrossRef]

Th. Koschny, P. Markos, E. N. Economou, D. R. Smith, D. C. Vier, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 71, 245105 (2005).
[CrossRef]

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
[CrossRef]

H. O. Moser, B. D. F. Casse, O. Wilhelmi, and B. T. Saw, Phys. Rev. Lett. 94, 63901 (2005).
[CrossRef]

N. Katsarakis, G. Konstantinidis, A. Kostopoulos, R. S. Penciu, T. F. Gundogdu, M. Kafesaki, E. N. Economou, Th. Koschny, and C. M. Soukoulis, Opt. Lett. 30, 1348 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

2004 (3)

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

D. R. Smith, J. B. Pendry, and M. C. K. Wiltshire, Science 305, 788 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2002 (2)

D. R. Smith, S. Schultz, P. Markos, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 65, 195104 (2002).
[CrossRef]

L. V. Panina, A. N. Grigorenko, and D. P. Makhnovskiy, Phys. Rev. B 66, 155411 (2002).
[CrossRef]

2001 (1)

R. A. Shelby, D. R. Smith, and S. Schultz, Science 292, 77 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

2000 (1)

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

1999 (1)

J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, and W. J. Stewart, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 2075 (1999).
[CrossRef]

1996 (1)

A. N. Lagarkov and A. K. Sarychev, Phys. Rev. B 53, 6318 (1996).
[CrossRef]

1968 (1)

V. G. Veselago, Sov. Phys. Usp. 10, 509 (1968).
[CrossRef]

Basov, D. N.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Brueck, S. R. J.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
[CrossRef]

Casse, B. D. F.

H. O. Moser, B. D. F. Casse, O. Wilhelmi, and B. T. Saw, Phys. Rev. Lett. 94, 63901 (2005).
[CrossRef]

Economou, E. N.

Enkrich, C.

S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Fan, W.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
[CrossRef]

Fang, N.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Frauenglass, A.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
[CrossRef]

Grigorenko, A. N.

L. V. Panina, A. N. Grigorenko, and D. P. Makhnovskiy, Phys. Rev. B 66, 155411 (2002).
[CrossRef]

Gundogdu, T. F.

Holden, A. J.

J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, and W. J. Stewart, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 2075 (1999).
[CrossRef]

Kafesaki, M.

Katsarakis, N.

Konstantinidis, G.

Koschny, T.

S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Koschny, Th.

Kostopoulos, A.

Lagarkov, A. N.

A. N. Lagarkov and A. K. Sarychev, Phys. Rev. B 53, 6318 (1996).
[CrossRef]

Linden, S.

S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Makhnovskiy, D. P.

L. V. Panina, A. N. Grigorenko, and D. P. Makhnovskiy, Phys. Rev. B 66, 155411 (2002).
[CrossRef]

Malloy, K. J.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
[CrossRef]

Markos, P.

Th. Koschny, P. Markos, E. N. Economou, D. R. Smith, D. C. Vier, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 71, 245105 (2005).
[CrossRef]

D. R. Smith, S. Schultz, P. Markos, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 65, 195104 (2002).
[CrossRef]

Minhas, B. K.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
[CrossRef]

Moser, H. O.

H. O. Moser, B. D. F. Casse, O. Wilhelmi, and B. T. Saw, Phys. Rev. Lett. 94, 63901 (2005).
[CrossRef]

Narimanov, E. E.

V. A. Podolskiy, A. K. Sarychev, E. E. Narimanov, and V. M. Shalaev, J. Opt. A, Pure Appl. Opt. 7, 32 (2005).
[CrossRef]

Padilla, W. J.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Panina, L. V.

L. V. Panina, A. N. Grigorenko, and D. P. Makhnovskiy, Phys. Rev. B 66, 155411 (2002).
[CrossRef]

Penciu, R. S.

Pendry, J. B.

D. R. Smith, J. B. Pendry, and M. C. K. Wiltshire, Science 305, 788 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, and W. J. Stewart, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 2075 (1999).
[CrossRef]

Podolskiy, V. A.

V. A. Podolskiy, A. K. Sarychev, E. E. Narimanov, and V. M. Shalaev, J. Opt. A, Pure Appl. Opt. 7, 32 (2005).
[CrossRef]

Robbins, D. J.

J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, and W. J. Stewart, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 2075 (1999).
[CrossRef]

Sarychev, A. K.

V. A. Podolskiy, A. K. Sarychev, E. E. Narimanov, and V. M. Shalaev, J. Opt. A, Pure Appl. Opt. 7, 32 (2005).
[CrossRef]

A. N. Lagarkov and A. K. Sarychev, Phys. Rev. B 53, 6318 (1996).
[CrossRef]

Saw, B. T.

H. O. Moser, B. D. F. Casse, O. Wilhelmi, and B. T. Saw, Phys. Rev. Lett. 94, 63901 (2005).
[CrossRef]

Schultz, S.

D. R. Smith, S. Schultz, P. Markos, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 65, 195104 (2002).
[CrossRef]

R. A. Shelby, D. R. Smith, and S. Schultz, Science 292, 77 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Shalaev, V. M.

V. A. Podolskiy, A. K. Sarychev, E. E. Narimanov, and V. M. Shalaev, J. Opt. A, Pure Appl. Opt. 7, 32 (2005).
[CrossRef]

While completing this manuscript we learned about independent and related work on cut-wire pairs: V. M. Shalaev, in International Conference on Quantum Electronics and Laser Science (QELS) (Optical Society of America, 2005), paper JThA1.

Shelby, R. A.

R. A. Shelby, D. R. Smith, and S. Schultz, Science 292, 77 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Smith, D. R.

Th. Koschny, P. Markos, E. N. Economou, D. R. Smith, D. C. Vier, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 71, 245105 (2005).
[CrossRef]

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

D. R. Smith, J. B. Pendry, and M. C. K. Wiltshire, Science 305, 788 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

D. R. Smith, S. Schultz, P. Markos, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 65, 195104 (2002).
[CrossRef]

R. A. Shelby, D. R. Smith, and S. Schultz, Science 292, 77 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Soukoulis, C. M.

N. Katsarakis, G. Konstantinidis, A. Kostopoulos, R. S. Penciu, T. F. Gundogdu, M. Kafesaki, E. N. Economou, Th. Koschny, and C. M. Soukoulis, Opt. Lett. 30, 1348 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Th. Koschny, P. Markos, E. N. Economou, D. R. Smith, D. C. Vier, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 71, 245105 (2005).
[CrossRef]

S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

D. R. Smith, S. Schultz, P. Markos, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 65, 195104 (2002).
[CrossRef]

Stewart, W. J.

J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, and W. J. Stewart, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 2075 (1999).
[CrossRef]

Veselago, V. G.

V. G. Veselago, Sov. Phys. Usp. 10, 509 (1968).
[CrossRef]

Vier, D. C.

Th. Koschny, P. Markos, E. N. Economou, D. R. Smith, D. C. Vier, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 71, 245105 (2005).
[CrossRef]

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Wegener, M.

S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Wilhelmi, O.

H. O. Moser, B. D. F. Casse, O. Wilhelmi, and B. T. Saw, Phys. Rev. Lett. 94, 63901 (2005).
[CrossRef]

Wiltshire, M. C. K.

D. R. Smith, J. B. Pendry, and M. C. K. Wiltshire, Science 305, 788 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Yen, T. J.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Zhang, S.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
[CrossRef]

Zhang, X.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Zhou, J.

S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

IEEE Trans. Microwave Theory Tech. (1)

J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, and W. J. Stewart, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 2075 (1999).
[CrossRef]

J. Opt. A, Pure Appl. Opt. (1)

V. A. Podolskiy, A. K. Sarychev, E. E. Narimanov, and V. M. Shalaev, J. Opt. A, Pure Appl. Opt. 7, 32 (2005).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. B (4)

D. R. Smith, S. Schultz, P. Markos, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 65, 195104 (2002).
[CrossRef]

Th. Koschny, P. Markos, E. N. Economou, D. R. Smith, D. C. Vier, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 71, 245105 (2005).
[CrossRef]

A. N. Lagarkov and A. K. Sarychev, Phys. Rev. B 53, 6318 (1996).
[CrossRef]

L. V. Panina, A. N. Grigorenko, and D. P. Makhnovskiy, Phys. Rev. B 66, 155411 (2002).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (3)

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 37402 (2005).
[CrossRef]

H. O. Moser, B. D. F. Casse, O. Wilhelmi, and B. T. Saw, Phys. Rev. Lett. 94, 63901 (2005).
[CrossRef]

Science (4)

R. A. Shelby, D. R. Smith, and S. Schultz, Science 292, 77 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

D. R. Smith, J. B. Pendry, and M. C. K. Wiltshire, Science 305, 788 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny, and C. M. Soukoulis, Science 306, 1351 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Sov. Phys. Usp. (1)

V. G. Veselago, Sov. Phys. Usp. 10, 509 (1968).
[CrossRef]

Other (1)

While completing this manuscript we learned about independent and related work on cut-wire pairs: V. M. Shalaev, in International Conference on Quantum Electronics and Laser Science (QELS) (Optical Society of America, 2005), paper JThA1.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics