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基于石墨烯叉指结构的宽窄带可切换太赫兹吸波器

肖功利 Xiao Gongli、李凯 Li Kai、杨宏艳 Yang Hongyan、裴玲珑 Pei Linglong、李汇 Li Hui、刘兴鹏 Liu Xingpeng、陈赞辉 Chen Zanhui

2025Acta Optica SinicaMaterials Science被引 2开放获取

摘要

提出一种基于石墨烯叉指结构的宽窄带可切换太赫兹吸波器。该吸波器的结构包含底部连续的金膜反射层、中间的聚酰亚胺电介质层以及顶部的石墨烯叉指结构层。研究结果表明，当费米能级EF=0.5 eV、弛豫时间τ=0.6 ps时，吸波器在谐振频率f1=1.32 THz和谐振频率f2=2.67 THz处具有高吸收率，分别为99.88%、99.04%；当费米能级EF=1.0 eV、弛豫时间τ=0.1 ps时，在1.58~3.02 THz范围内，吸波器的吸收率超过90%，且吸收率会随石墨烯费米能级的变化而变化，可在60.65%~99.88%之间动态调节。可通过阻抗匹配理论、电场电流分布以及石墨烯表面等离子体共振与电偶极子共振等来阐释宽窄带高吸收的原理。所提出的吸波器结构简单、易于制作，具备动态可调节性，能够在一层图案结构上实现宽窄带的可切换特性。该石墨烯宽窄带可调节吸波器在太赫兹探测、成像、开关等领域中有着潜在的应用价值。

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.3788/aos241949