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基于石墨烯"箭头"形超材料的太赫兹波段可调谐等离子体吸收器
摘要: 提出了一种由周期性"箭头"形石墨烯阵列构成的可调谐选择性吸收器,其工作于远红外和太赫兹波段。该结构通过在SiO2介质间隔层上沉积一组石墨烯"箭头"形带状结构实现。采用时域有限差分(FDTD)方法研究了该结构的吸收特性。结果表明:在共振波长处,最大纯吸收率从费米能级0.2 eV对应的1.09%提升至0.8 eV对应的12.76%,增幅近12倍。此外,在其他参数不变的情况下,弛豫时间从0.1 ps延长至1.0 ps,纯石墨烯吸收峰最大值从1.62%增至11.55%。该吸收器的共振波长具有角度不敏感性,但吸收峰强度对入射角度敏感?;诖私峁梗疚幕苟员妊芯苛怂猿?#34;箭头"形结构,其吸收谱呈现双峰现象,可实现选择性吸收。研究成果对下一代基于石墨烯的完美太赫兹吸收器设计具有重要指导意义和参考价值,该设计可应用于无标记生物医学传感、光电探测器及光子器件等领域。
关键词: 吸收器、时域有限差分法、表面等离子体、石墨烯、超材料
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第五届知识工程与创新会议(KBEI) - 伊朗德黑兰 (2019.2.28-2019.3.1)] 2019年第五届知识工程与创新会议(KBEI) - 基于对称分裂环的三频段太赫兹超材料吸收器
摘要: 本文提出了一种三频带太赫兹(THz)吸收器的简易结构。该吸收器仅由三个对称开口环构成,背面设有实心接地层,两者之间通过介质层基板隔开。研究表明,该吸收器具有三个不同的吸收频带,其峰值平均吸收率接近96%。结果表明,所设计吸收器的吸收带宽对入射角度不敏感。此外,为增强吸收峰值,本文引入了一种基于开口环厚度差异的新方法。由于该吸收器结构简单,其制备工艺可十分简便。因此,该太赫兹吸收器适用于传感、检测和成像等应用领域。
关键词: 分裂环结构、超材料、三频带、太赫兹(THz)、吸收器
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2018年IEEE MTT-S国际微波与射频会议(IMaRC) - 印度加尔各答 (2018.11.28-2018.11.30)] 2018年IEEE MTT-S国际微波与射频会议(IMaRC) - 一种基于石墨烯的宽带吸收中红外波段超表面
摘要: 本文讨论了一种基于石墨烯的超?。ㄔ鸡?34)超表面,其在下中红外区域展现出宽带特性。该结构单元由非晶二氧化硅(SiO2)顶层覆盖的石墨烯分形几何图案构成,底层完全沉积石墨烯。通过选择沉积石墨烯图案的几何尺寸,在1.75 THz至7.28 THz范围内实现了超过90%吸收率的宽带吸收。在上述宽吸收光谱中还观察到3 THz和7 THz处的两个明显吸收峰。该设计原型在不同入射角度的TE和TM偏振电磁波照射下进行测试,两种情况下均在60o入射角内观察到带宽改善的吸收效果。该结构还被证实具有偏振不敏感特性。
关键词: 偏振不敏感、吸收器、超表面、宽带、石墨烯
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于立方介质粒子堆叠结构超材料的三频可调且入射角无关的吸收器
摘要: 基于立方介质粒子堆叠结构超材料的三频段入射角无关吸收器进行了数值研究。当VO?粒子电导率为200 S/m(室温条件下)时,该超材料吸收器呈现低吸收性能,大部分电磁波能量被反射损耗。当VO?粒子电导率提升至10? S/m(模拟温度高于68℃)时,在5.55THz、6.24THz和6.89THz处实现三个吸收峰,这些吸收峰主要源于欧姆损耗与局域表面等离子体(LSP)模式损耗两种机制。研究还通过数值模拟分析了介质粒子折射率n对超材料吸收器谐振特性的影响,由于阻抗匹配条件的实现使吸收性能得到增强。最终该超材料吸收器在电磁波入射角小于等于60°时展现出优异的高吸收性能。
关键词: 超材料,吸收器,阻抗匹配
更新于2025-09-10 09:29:36
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一种具有多个吸收峰的偏振依赖型频率选择超材料吸波器
摘要: 提出了一种基于单层图案化谐振结构、面向F频段的偏振依赖型频率选择超材料(MM)吸收器。该研究展示了所设计吸收器的制备与测试方案。该吸收器在不同极化入射波的谐振频率处呈现出单频段、双频段或三频段吸收的独特特性。通过计算表面电流分布和功率损耗分布,进一步揭示了共振吸收的物理机制。此外,在大范围TE极化斜入射条件下实现了高吸收率。该超材料结构制备于高柔性聚酰亚胺薄膜上,使其适用于共形几何应用场景。该吸收器在偏振探测器和偏振器开发领域具有重要应用潜力。
关键词: 超材料、吸收器、多频带吸收、偏振相关
更新于2025-09-09 09:28:46
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[2018年IEEE亚太天线与传播会议(APCAP) - 新西兰奥克兰(2018.8.5-2018.8.8)] 2018年IEEE亚太天线与传播会议(APCAP) - 拓宽电磁超材料吸收器的带宽
摘要: 本文首先回顾了超材料概念在电磁波吸收器设计中的应用,并讨论其在吸收带宽方面的局限性。随后,我们将展示几种扩展超材料吸收器工作带宽的方法,包括采用多谐振器超原子、调节超原子谐振中的损耗,以及在Salisbury屏设计中利用超表面。文中将讨论多种验证这些方法可行性的设计实例。
关键词: 超表面、超材料、宽频带、吸收器
更新于2025-09-04 15:30:14
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适用于X波段的偏振与入射角无关的超表面吸收器
摘要: 本文提出了一种用于X波段应用的极化与入射角无关的超表面吸波器。该吸波器单元由圆扇形结构连接十字形结构构成,沿水平与垂直轴对称分布,具备极化角度不敏感性。该超表面吸波器在10.48 GHz处与自由空间实现优异阻抗匹配,吸收率达97%,半高全宽带宽为480 MHz(10.24-10.72 GHz)。在横电(TE)与横磁(TM)模式下,其吸收率在60°入射角内始终保持在90%以上。吸波器具有0.028λo的超薄厚度(λo为吸收峰波长)。通过归一化阻抗、电场分布及表面电流密度阐释了吸收机理,并通过有效介电常数、磁导率及色散图分析了超表面特性。实测结果表明,所制备的吸波器与仿真结果高度吻合。
关键词: X波段、偏振无关、吸收器、超表面
更新于2025-09-04 15:30:14