Vật liệu biến hóa hấp thụ đa đỉnh và dải rộng bởi cấu trúc đĩa tròn trong vùng khả kiến

Nghiên cứu này giới thiệu một phương pháp hiệu quả mở rộng dải hấp thụ sóng điện từ của vật liệu biến hóa trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Vật liệu biến hóa đề xuất gồm cấu trúc đĩa kim loại tuần hoàn ở mặt trên và tấm kim loại liên tục mặt dưới được ngăn cách bởi lớp điện môi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật liệu biến hóa hấp thụ đa đỉnh và dải rộng bởi cấu trúc đĩa tròn trong vùng khả kiến TNU Journal of Science and Technology 229(10): 421 - 427MULTIBAND AND BROADBAND METAMATERIAL ABSORBERBASED ON DISK-SHAPED RESONATORS IN VISIBLE REGIONTong Ba Tuan1, Bui Huu Nguyen1, Nguyen Thi Hau1, Ho Quynh Anh1,Vu Thi Hong Hanh2, Vu Dinh Lam3, Le Dac Tuyen1*1 Hanoi University of Mining and Geology, 2TNU - University of Education,3 Graduate University of Science and Technology - VAST ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 19/6/2024 Metamaterial absorbers have demonstrated significant potential in electromagnetic wave shielding, sensing and energy harvesting. Finding Revised: 10/7/2024 metamaterial that can absorb electromagnetic wave is not only simple design Published: 11/7/2024 and fabrication, but also has multi-peak, wide-band absorption still in progress. This study presents an effective method to expand the absorption bandwidth of metamaterial absorbers in visible region. The proposed metamaterial absorberKEYWORDS consists of periodic metallic disk structure on the top and continuous metallicMetamaterials plane on the bottom separated by a dielectric substrate. The absorption properties were investigated and simulated using commercial software CSTMetamaterial absorber Microwave Studio (Computer Simulation Technology) based on finiteDisk-shaped resonator integration technique (FIT). The results show that the near-field coupling leadsNear-field coupling to absorption characteristics. By optimizing the asymmetrical arrangement of two disk-shaped resonators, the absorption bandwidth can be expanded fromVisible region 387.6 to 579.5 THz (wavelength 518 - 774 nm) with absorptivity over 80%. The absorption mechanism is explained by induced current distribution, electric distribution and near-field coupling. This work proposes a simple and effective method to create multi-peak, broadband absorption using metamaterials with facile structure.VẬT LIỆU BIẾN HÓA HẤP THỤ ĐA ĐỈNH VÀ DẢI RỘNGBỞI CẤU TRÖC ĐĨA TRÕN TRONG VÙNG KHẢ KIẾNTống Bá Tuấn1, Bùi Hữu Nguyên1, Nguyễn Thị Hậu1, Hồ Quỳnh Anh1Vũ Thị Hồng Hạnh2, Vũ Đình Lãm3, Lê Đắc Tuyên1*1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên3 Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 19/6/2024 Vật liệu biến hóa hấp thụ sóng điện từ đã chứng tỏ tiềm năng quan trọng trong việc che chắn sóng điện từ, làm cảm biến và chuyển đổi năng lượng. Việc tìm Ngày hoàn thiện: 10/7/2024 ra vật liệu biến hóa hấp thụ sóng điện từ không chỉ đơn giản về thiết kế và chế tạo Ngày đăng: 11/7/2024 đồng thời hấp thụ đa đỉnh, dải rộng đang được quan tâm thực hiện. Nghiên cứu này giới thiệu một phương pháp hiệu quả mở rộng dải hấp thụ sóng điện từ của vật liệu biến hóa trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Vật liệu biến hóa đề xuất gồm cấu trúc đĩaTỪ KHÓA kim loại tuần hoàn ở mặt trên và tấm kim loại liên tục mặt dưới được ngăn cách bởiVật liệu biến hóa lớp điện môi. Tính chất hấp thụ được khảo sát và mô phỏng bằng phần mềm thương mại CST Microwave Studio (Computer Simulation Technology) dựa trênHấp thụ sóng điện từ kỹ thuật tích phân hữu hạn (FIT). Kết quả cho thấy hiệu ứng tương tác trường gầnCộng hưởng đĩa tròn có thể làm thay đổi đặc tính hấp thụ. Bằng cách tối ưu vị trí sắp xếp không đối xứngTương tác trường gần hai đĩa kim loại, dải hấp thụ có thể được mở rộng từ 387,6 đến 579,5 THz (bướcVùng khả kiến sóng 518 - 774 nm) với độ hấp thụ trên 80%. Cơ chế hấp thụ được giải thích dựa trên phân bố dòng điện cảm ứng, phân bố điện trường và hiệu ứng tương tác trường gần. Báo cáo này đề xuất một phương pháp đơn giản và hiệu quả để tạo ra hấp thụ đa đỉnh, hấp thụ dải rộng sử dụng vật liệu biến hóa với cấu trúc dễ chế tạo.DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10627 * Corresponding author. Email: ledactuyen@humg.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 421 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 229(10): 421 - 427 ...