基于石墨烯超材料的可调电磁吸收器研究

发布时间：2021-07-18 18:40

　　超材料是一种由人工结构为基础通过设计材料的关键物理尺度参数而构成的具有超长电磁特性的人工复合型材料。超材料不同寻常的电磁性质与其人工单元结构、分布形式、几何尺寸紧密相关,故而具有极高的设计灵活性。电磁超材料因其奇异的特性已经在电磁隐身、天线、超分辨成像等领域得到了充分的应用,电磁吸收器也是超材料的重要领域之一。然而超材料的电磁性质在其单元结构的形状和物理尺寸确定后便不在改变,这导致了超材料在实际应用中受到了很大的限制,因而如何实现电磁性质动态可调成为现今超材料研究上的热点。石墨烯的电导率可以通过外加电压进行控制,因而在可调谐超材料的应用上引起了人们极大的关注。新型材料石墨烯的引入为电磁吸收器在吸收频率、几何尺寸等方面带来了新的发展。基于此,本论文提出了两种不同结构的基于石墨烯材料可分别实现单频和双频完美吸收的超材料吸收器,通过软件CST对吸收器的吸收特性进行了仿真分析。本论文包含了如下两个工作:1.对单频石墨烯吸收器的吸收特性研究。计算结果表明,该结构在4.7THz的共振频率下吸收率达到99.9%以上,近乎实现了完美吸收。石墨烯的费米能级可以通过外加电压来改变,从而实现了超材料吸收器频... 

【文章来源】：四川师范大学四川省

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

文歧业等人提出的双波段吸收器（a）示意图（b）吸收率曲线

人设计的超材料吸收器（a）表层同心的方形环结构（b）吸收器整体单实验测得吸收器的吸收率随极化角度和频率的变化图[30]等人设计的超材料吸收器（a）表层同心的方形环结构（b）吸收器整侧面图（c）实验测得吸收器的吸收率随入射角度和频率的变化图[31]传统的超材料吸收器大多是用金属为材料做的谐振器，因而（c）

1.4 Shen 等人设计的超材料吸收器（a）表层同心的方形环结构（b）吸收器整体单元侧面图（c）实验测得吸收器的吸收率随入射角度和频率的变化图[31]然而，传统的超材料吸收器大多是用金属为材料做的谐振器，因而当金构一旦确定后，共振频率也就相应确定了，如果想要改变吸收器的共振频得重新改变吸收器结构，这在实际应用中存在很大的局限性。在新的需求切的需要新型材料来代替传统的金属材料，石墨烯的出现很好的解决了这题。

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本文编号：3290142