基于石墨烯圆盘的可调多带“葫芦形”超材料吸收器

摘要

通过改变石墨烯圆盘的半径和圆盘之间的间距，提出一种表面由石墨烯圆盘重叠构成的“葫芦形”图案的石墨烯超材料吸收器．计算结果表明，该吸收器可以实现吸收率为100%双频完美吸收．在吸收器几何结构和尺寸不变的情况下，通过外加偏压或化学掺杂改变石墨烯圆盘中的费米能级或弛豫时间可对吸收峰的频率和吸收率大小进行有效地调节．除此之外，该吸收器的另一个特点是通过旋转入射电磁波的偏振角，也可实现单频到多频吸收的连续可调．计算结果还显示，在电磁波大角度入射的情况下，吸收器仍然能保持高的吸收率．利用电场分析和表面等离子体共振理论，对该吸收器的吸收机制进行分析和解释．由于该吸收器结构简单，具有多种调控的手段，因而在石墨烯完美吸收器的研究和应用中具有潜在的价值．

关键词

超材料吸收器 / 石墨烯圆盘 / 完美吸收 / 可调

基金资助

四川省教育厅重点项目（16ZA0047）; 四川省科技厅重点项目（2018JY0439）; 四川省科技创新青年人才工程项目（19MZGC0028）; 中国科学院光学与电子研究所纳米制造与微工程光学技术国家重点实验室开放基金