具有可切换吸收功能的太赫兹元材料吸收器的设计,采用热电双调制策略

科学领域:

• 特拉赫兹元材料是什么
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 材料科学是一种材料科学.

背景情况:

• 超材料吸收器对于各种应用至关重要.
• 调节式吸收器是需要的动态控制.
• 二氧化瓦纳 (VO2) 和石墨烯具有可调节的特性.

研究的目的:

• 为了展示一个双功能的可调节的太赫兹元材料吸收器.
• 在一个单一的设备中实现可切换的吸收功能.
• 探索VO2和石墨烯的联合作用.

主要方法:

• 用堆叠的横切片石墨烯盘 (CGD) 和VO2方形环 (VSR) 制造一个元材料.
• 利用VO2相位过渡的热控制和石墨烯费米能量水平的电控制.
• 数字模拟来分析吸收特性.

主要成果:

• 实现的宽带吸收 (4.746 THz) 主要由金属VO2.
• 已证明双频吸收 (>97%峰值) 在绝缘VO2状态中以石墨烯为主.
• 可通过石墨烯的费米能量水平调节吸收带宽 (高达5.398 THz) 和双带频率.

结论:

• 拟议的超材料具有双功能的可调节吸收.
• 在宽带和双带吸收之间实现了动态切换.
• 极化不敏感性和宽角耐受性是其关键优势.