液晶材料はマイクロ波帯において優れた変調特性を有し、マイクロ波可変デバイス分野で大きな応用可能性を持っています。本稿では、液晶材料のマイクロ波誘電率測定のニーズに応えるため、人工局所表面プラズモン共鳴に基づくセンサーを提案します。リング共振器構造を設計することで、サブ6 GHz帯域で局所表面プラズモンのナローバンド共鳴ピークを形成します。液晶に外部電場を印加することで、液晶の誘電率の制御を実現できます。共振周波数位置のフィッティングにより、対応する液晶の誘電率の大きさを得ることができ、これにより液晶材料のマイクロ波帯誘電率の測定を実現します。本稿では、異なる液晶層の厚さおよび異なる液晶誘電率が人工局所表面プラズモン共鳴周波数に与える影響を検討しました。液晶層の厚さが増加するか、液晶誘電率が減少すると、共振周波数 f₁ と f₂ は徐々に大きくなります。液晶層の厚さが 0.5 mm 以上の場合、共振周波数 f₁ と f₂ は誘電率の変化に対して良好な線形性を示し、高い感度（>400 MHz/Δε）を持ち、これは現在報告されている他の形式の誘電率センサーよりもはるかに高いものです。同時に、本センサー構造は液晶層の上下に電場を印加できるため、異なる外部電場下で液晶材料のマイクロ波誘電率測定を実現でき、液晶のマイクロ波特性研究分野で応用の可能性があります。

液晶; マイクロ波誘電率; センサー; 人工局所表面プラズモン