单壁碳纳米管太赫兹超表面窄带吸收及其传感特性
Narrow band absorption and sensing properties of the THz metasurface based on single-walled carbon nanotubes作者机构：西安理工大学陕西省超快光电技术与太赫兹科学重点实验室西安710054 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2024年第73卷第2期
页 面：225-233页
核心收录：
学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程]
基 金：国家自然科学基金(批准号:61975163) 陕西省重点研发计划(批准号:2023GXLH-038) 陕西省青年创新团队建设项目(批准号:21JP084) 西安市科技局重点产业链关键核心技术攻关项目(批准号:23LLRH0057) 西安理工大学博士学位论文创新基金 陕西省自然科学基金(批准号:2020JZ-48)资助的课题
摘 要：由于碳纳米管具有优异的电学和光学特性,因此在光电子学领域具有广泛的应用前景.本文使用真空抽滤法,将单壁碳纳米管粉末分散液通过真空过滤的方式,制备了一种各向同性的单壁碳纳米管薄膜;进而提取了薄膜在0.4—2.0 THz范围内介电参数,并设计了一种基于单壁碳纳米管薄膜的新型太赫兹超表面窄带吸收器,这种超表面吸收器是由方形与工字形狭缝谐振器构成.实验和仿真结果表明,提出的太赫兹超表面吸收器在0.65,0.85,1.16和1.31 THz处存在4个明显的共振吸收峰,实现了最高可达90%的完美吸收.利用多重反射干涉理论阐明了这种多频带新型太赫兹超表面的吸收机制.通过在超表面器件表面覆盖具有不同折射率的介质层,深入研究了超表面作为折射率传感器的传感性能.研究结果表明,这种新型超表面吸收器用于折射率传感具有较高的灵敏度,为进一步开发新型碳基太赫兹超表面吸收器提供了新的思路和方案.
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