Una metasuperficie magnética no recíproca auto-biasada para modulación de fase bidireccional

Resumen Las metasuperficies no recíprocas pueden codificar funciones ópticas en ondas que se propagan hacia adelante y hacia atrás, y podrían usarse para crear antenas y radomos no recíprocos para comunicación inalámbrica de dúplex completo y sistemas de radar. Sin embargo, tales metasuperficies típicamente requieren sesgo de campo eléctrico o magnético externo o dependen de efectos no lineales, lo que hace que la implementación práctica sea un desafío. Aquí reportamos una metasuperficie no recíproca auto-biasada basada en meta-átomos magnéticos hechos de hexaferrita de bario dopada con lantano. La metasuperficie ofrece una transmitancia de hasta el 77% y un ángulo de operación de ±64°. Demostramos que pueden ser utilizadas para la modulación de fase bidireccional bajo demanda, lo que proporciona funcionalidades no recíprocas que incluyen aislamiento de microondas, direccionamiento de haz no recíproco, enfoque no recíproco y holografía no recíproca. El enfoque también podría extenderse potencialmente a frecuencias de megahercios y ópticas utilizando diferentes materiales magnéticos auto-biasados.