Gráfico de absorbente terahercios de banda ancha y ultra ancha de frecuencia múltiple de grafeno basado en resonancia de plasmón superficial
Autores: Chen, Zihao; Cai, Pinggen; Wen, Qiye; Chen, Hao; Tang, Yongjian; Yi, Zao; Wei, Kaihua; Li, Gongfa; Tang, Bin; Yi, Yougen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Gráfico de absorbente terahercios de banda ancha y ultra ancha de frecuencia múltiple de grafeno basado en resonancia de plasmón superficial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Resonancia de plasmón superficial
Absorbente
Grafeno
Bandas de absorción
Absorbedor de banda ancha de múltiples frecuencias
Absorción perfecta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Cuando ocurre la resonancia de plasmón superficial (SPR), la luz incidente es absorbida por la superficie de la estructura SPR, minimizando así la intensidad de la luz reflejada. Por lo tanto, el método SPR es adoptado en este documento para lograr una absorción perfecta del absorbente. En este documento, primero proponemos una estructura absorbente de banda ancha multifrecuencia basada en SPR de grafeno, que utiliza la resonancia continua de plasmón superficial de grafeno patroneado en el espectro de frecuencia para formar una absorción de banda ancha multifrecuencia. En esta simulación, se adoptó una estructura de apilamiento de sándwich, donde el grafeno patroneado se sitúa en la parte superior de la capa de SiO y la capa de metal. Las bandas de absorción de banda ancha del absorbente se obtuvieron como 4.14-4.38 THz, 5.78-6.36 THz, y 7.87-8.66 THz a través de la simulación analógica de las soluciones del método de dominio de tiempo de diferencia finita (FDTD). Luego, basándonos en la estructura de unidad resonante de múltiples capas, a través de la superposición y combinación de unidades absorbentes que responden a diferentes bandas de frecuencia, se logra la absorción perfecta de ultra banda ancha. Los resultados de los datos ilustran que el ancho de banda total de absorción del absorbente es de 2.26 THz, y el ancho de banda de absorción relativa es igual al 28.93%. El campo eléctrico en la dirección X-Y del absorbente en la banda de absorción perfecta es analizado, respectivamente, y la sintonización dinámica del absorbente es estudiada. Finalmente, estudiamos si la estructura absorbente todavía tiene características de absorción eficientes para los dos modos de polarización cuando el ángulo de incidencia cambia de 0 grados a 70 grados. El modelo de estructura propuesto tiene un valor potencial para su aplicación en la detección fotoeléctrica de terahercios, filtrado y blindaje electromagnético.
Descripción
Cuando ocurre la resonancia de plasmón superficial (SPR), la luz incidente es absorbida por la superficie de la estructura SPR, minimizando así la intensidad de la luz reflejada. Por lo tanto, el método SPR es adoptado en este documento para lograr una absorción perfecta del absorbente. En este documento, primero proponemos una estructura absorbente de banda ancha multifrecuencia basada en SPR de grafeno, que utiliza la resonancia continua de plasmón superficial de grafeno patroneado en el espectro de frecuencia para formar una absorción de banda ancha multifrecuencia. En esta simulación, se adoptó una estructura de apilamiento de sándwich, donde el grafeno patroneado se sitúa en la parte superior de la capa de SiO y la capa de metal. Las bandas de absorción de banda ancha del absorbente se obtuvieron como 4.14-4.38 THz, 5.78-6.36 THz, y 7.87-8.66 THz a través de la simulación analógica de las soluciones del método de dominio de tiempo de diferencia finita (FDTD). Luego, basándonos en la estructura de unidad resonante de múltiples capas, a través de la superposición y combinación de unidades absorbentes que responden a diferentes bandas de frecuencia, se logra la absorción perfecta de ultra banda ancha. Los resultados de los datos ilustran que el ancho de banda total de absorción del absorbente es de 2.26 THz, y el ancho de banda de absorción relativa es igual al 28.93%. El campo eléctrico en la dirección X-Y del absorbente en la banda de absorción perfecta es analizado, respectivamente, y la sintonización dinámica del absorbente es estudiada. Finalmente, estudiamos si la estructura absorbente todavía tiene características de absorción eficientes para los dos modos de polarización cuando el ángulo de incidencia cambia de 0 grados a 70 grados. El modelo de estructura propuesto tiene un valor potencial para su aplicación en la detección fotoeléctrica de terahercios, filtrado y blindaje electromagnético.