可切换THz双功能装置,用于基于二氧化瓦纳-石墨烯的吸收和双频段线性-循环极化转换

科学领域:

• 超材料是指一种超材料.
• 特拉赫兹 (THz) 技术技术
• 光电学是指光电子产品.

背景情况:

• 太赫兹 (THz) 技术需要具有可调节性能的设备,用于先进的应用.
• 石墨烯和二氧化瓦纳 (VO2) 分别具有独特的电气和相位过渡特性.

研究的目的:

• 提出和分析一种新的,动态调节的太赫兹元材料装置.
• 使用复合元材料演示宽带吸收和双频线性向循环极化转换 (LCPC).

主要方法:

• 电气调节的石墨烯与相位过渡的VO2的集成.
• 在不同VO2状态 (金属和绝缘) 和石墨烯费米水平下对设备性能的分析.
• 模拟和描述THz频率的吸收和偏振转换.

主要成果:

• 实现了>90%的宽带吸收 (2.28-3.73 THz) 与VO2在金属状态和石墨烯费米水平在0 eV.
• 经过证明的双频LCPC (4.31-5.82 THz和6.77-7.93 THz) 与绝缘状态的VO2和0 eV的石墨烯费米水平.
• 通过改变石墨烯的费米水平,表现出显著的可调性,以及极化不敏感性和宽入射角耐受性.

结论:

• 拟议的石墨烯-VO2复合元材料装置是多功能和动态调节的.
• 该设备在太赫兹范围内的宽带吸收和双带LCPC方面表现出色.
• 潜在的应用包括THz遮蔽,反射器和空间调制器.