可切换和可扩展的中红外宽带地表吸收器,用于基于VO2相变材料的自适应性红外隐形
Ye Yuan1, Shaopei Wang2, Mengdan Qian2
1College of Physics, Changchun Normal University, Changchun 130032, China.
iScience
|October 10, 2025
概括
这项研究引入了一种使用二氧化瓦纳 (VO) 进行调节的中红外热发射的新型超表面吸收器. 这项技术可以在隐形和非隐形状态之间进行动态切换,用于红外伪装和散热.
科学领域:
- 超材料和纳米光子学
- 红外光谱学 红外光谱学
- 先进的材料先进的材料
背景情况:
- 动态热发射对于能源和军事应用至关重要.
- 超表面提供可调节的光学特性,但通过热切换实现宽带的可调节性仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 提出一个可热切换和可扩展的超表面吸收器,具有宽带中红外辐射.
- 用二氧化瓦纳 (VO2) 来演示吸收带宽和共振峰值的活跃调整.
主要方法:
- 制造一个超表面吸收器,包括一个金属共振元件和一个VO2相变材料膜.
- 在中红外频谱中对超表面的热发射和吸收特性进行表征.
- 分析VO2的绝缘金属转换及其对光谱响应的影响.
主要成果:
- 超表面通过VO2相过渡在中红外光谱中呈现可切换的"隐形"和"非隐形"状态.
- 在室温的长波红外大气窗口中实现了近乎完美的宽带吸收.
- 在高温下,吸收转移到5-8μm,使红外伪装和散热成为可能.
结论:
- 拟议的超表面吸收器展示了一个简单的结构,在红外区域具有广泛的,可切换的光谱响应.
- 有前途的应用包括热光子学,信息存储,红外隐形,热成像和探测器.
- 可调节的热发射能力为各种技术领域提供了重大进步.
