窄宽带可切换的石墨烯-二氧化钒复合结构太赫兹吸波器.docx

窄宽带可切换的石墨烯-二氧化钒复合结构太赫兹吸波器 本资源主要介绍了一种基于石墨烯和二氧化钒（VO2）的窄宽带可切换的太赫兹吸波器。该吸波器可以通过热控 VO2 产生相变，实现宽带和窄带之间的切换，开关幅度达到 98.9%。当 VO2 为金属相时，该吸波器具有很宽的吸收带宽，通过进一步改变石墨烯的费米能级可以调节吸波器的带宽。该吸波器还呈现出对横电（TE）和横磁（TM）波都具有广角吸收的特点。当 VO2 处于绝缘相时，该器件切换为窄带吸波器，可用于传感器，其灵敏度可达 439 GHz/RIU。 知识点一：超材料 超材料是利用现有材料进行人工设计的周期性结构，具有天然材料不具备的许多特性，如负折射率、完美吸收、手性超材料和超透镜等特性等。 知识点二：吸波器的发展 自 2008 年 Landy 等提出基于超材料的完美吸波器的概念以来，有大量的后续研究，如关于多频段、宽频带等各种特性的吸波器的研究。但此类吸波器功能单一，在实际应用中有一定的限制。因此设计出工作频率可调或集多功能于一体的吸波器成为新的应用需求。 知识点三：可调谐材料 目前，陆续出现了石墨烯、二氧化钒（VO2）和钙钛矿等可通过光、电和热进行调谐的材料，这些材料为设计可调谐的太赫兹多功能吸波器提供了新的思路。 知识点四：VO2 材料 VO2是一种可逆相变材料，常温下它为绝缘相，当温度达到 67°后转变为金属相。 知识点五：石墨烯材料 石墨烯是一种单层碳原子堆积而成的二维蜂窝状材料，它具有独特的电、机械及热性能，可以通过化学掺杂或施加偏置激励电压的方法调节石墨烯的费米能级，实现对吸波器的调谐，被认为是实现可调吸波器的完美选择。 知识点六：太赫兹吸波器的应用 太赫兹吸波器在电磁隐身、传感器、光电探测等方面有很好的应用前景。 知识点七：窄宽带可切换的太赫兹吸波器 本文基于石墨烯和 VO2两种可调谐材料设计了一种可以在宽带和窄带之间进行切换并能对带宽进行进一步调谐的太赫兹吸波器。该吸波器实现宽带和窄带之间转换的开关幅度可以达到 98.9%。