三波段太赫茲超構(gòu)材料吸收器賦能從傳感到隱形的廣泛應(yīng)用

超構(gòu)材料（Metamaterial）是一種人造材料，正如其前綴“meta”（在希臘語中是“之后”或“超越”的意思），它們能夠表現(xiàn)出自然界原本沒有的電磁特性及其他特性。

超構(gòu)材料的負(fù)折射、完美透鏡和隱形等特性源于這些物質(zhì)的晶格設(shè)計(jì)組成，而不是實(shí)際構(gòu)成它們的材料?，F(xiàn)在，超構(gòu)材料已成為熱門的研究課題。

特別是，材料科學(xué)家們正在積極尋找具有可控諧振特性的電磁輻射“完美吸收”超購(gòu)材料，從而使其可以廣泛應(yīng)用于太陽能電池、熱輻射成像、傳感技術(shù)，甚至隱形技術(shù)等各種應(yīng)用。

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，巴基斯坦白沙瓦伊斯蘭學(xué)院（Islamia College Peshawar）物理系的Shahzad Anwar等研究員近日在European Physical Journal D上發(fā)表了一篇題為“Triple-band terahertz metamaterial absorber with enhanced sensing capabilities”的新論文，提出了一種三波段完美超構(gòu)材料吸收器設(shè)計(jì)。這種新型超構(gòu)材料有望應(yīng)用于傳感器、濾波器和隱形技術(shù)。

這項(xiàng)研究旨在實(shí)現(xiàn)一種多波段超構(gòu)材料吸收器，并提高多波段吸收器的傳感性能，使其實(shí)現(xiàn)在濾波器及傳感器件中的潛在應(yīng)用。這項(xiàng)研究成果的新穎性主要包括兩個(gè)方面：首先，它簡(jiǎn)化了太赫茲區(qū)域多波段超構(gòu)材料吸收器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；其次，它提高了多波段超構(gòu)材料吸收器的傳感性能，這對(duì)改進(jìn)傳感器件的設(shè)計(jì)非常有益。

該研究團(tuán)隊(duì)提出的設(shè)計(jì)由金金屬陣列、金屬層以及介于兩者之間的電介質(zhì)墊片組成。該團(tuán)隊(duì)的測(cè)試表明，這種超構(gòu)材料完美吸收器在1.655 THz、1.985 THz和2.86 THz的頻率下具有三種諧振模式，其中平均吸收率接近95%。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，通過改變這種超構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以調(diào)諧其諧振模式的頻率。

研究人員表示：“這些結(jié)果表明，其高階諧振響應(yīng)在傳感性能方面遠(yuǎn)大于基模諧振。換句話說，這些研究為我們?cè)O(shè)計(jì)高靈敏度傳感器提供了一種新的方法?！?/p>

審核編輯：劉清