山西电子技术2024,Issue(2) :64-67.

基于石墨烯和二氧化钒可控吸收/极化转换超表面

Controllable Absorption/Polarization Conversion Metasurface Based on Graphene and Vanadium Dioxide

裴娅男 张婷 裴森
山西电子技术2024,Issue(2) :64-67.

基于石墨烯和二氧化钒可控吸收/极化转换超表面

Controllable Absorption/Polarization Conversion Metasurface Based on Graphene and Vanadium Dioxide

裴娅男 1张婷 1裴森2
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作者信息

  • 1. 山西工程科技职业大学 信息工程学院,山西 晋中 030619
  • 2. 太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024
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摘要

利用石墨烯和二氧化钒提出了一种可控的超表面,通过调控石墨烯和二氧化钒的导电性能实现了双峰吸收、宽带线-线极化转换.结果表明,当石墨烯的费米能级为1eV且二氧化钒处于绝缘态时,超表面工作在吸收模式,在0.96 THz和2.23 THz处吸收接近100%的能量.当石墨烯的费米能级为0.1eV且二氧化钒表现为金属态时,在 1.56~3.56 THz频率范围内变换为线-线极化转换的功能,极化转换率大于90%.同时,采用电流分布详细阐明了本文所提超表面的工作原理.该超表面有望在偏振控制器、成像、传感等紧凑型太赫兹器件领域具有重要的应用.

Abstract

In this paper,it proposes a controllable metasurface based on graphene and vanadium dioxide(VO2).By adjusting their conductivity,the metasurface can achieve dual-peak absorption and broadband linear-linear polarization conversions functions.The simulated results show that when the graphene Fermi energy is at1eV and the VO2 is in insulating state,the metasurface operates in absorption mode,absorbing near100%energy at 0.96 THzand 2.23 THz;when the graphene Fermi energy is at 0.1 eV and the VO2 is in metal state,it transforms into linear-linear polarization conversion mode,and the polarization conversion ratereaches 90%in the range of 1.56-3.56 THz.Meanwhile,the working mechanism of the metasurface proposed in this paper is elucidated in de-tail by the surface current distributions.This proposal promises to have an important application in the compact ter-ahertz devices such as polarization controller,imaging,sensing,and other fields.

关键词

超表面/吸收/极化转换/石墨烯/二氧化钒

Key words

metasurface/absorption/polarization conversion/graphene/vanadium dioxide

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基金项目

山西省基础研究计划(自由探索类)青年科学研究项目(202203021222127)

山西工程科技职业大学校科研基金(KJ202221)

出版年

2024
山西电子技术
山西省电子工业科学研究院 山西省电子学会

山西电子技术

影响因子:0.197
ISSN:1674-4578
参考文献量6
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