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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 .

关键词:

Abstract

Due to their excellent electrical and optical properties, carbon nanotubes have broad application prospects in the field of optoelectronics. In this work the vacuum filtration method is used to obtain an isotropic single-walled carbon nanotube film by the dispersion of single-walled carbon nanotube powder through vacuum filtration; on the basis of extracting the dielectric parameters of the thin film in a range from 0.4 to 2.0 THz, a novel terahertz metasurface narrowband absorber based on single-walled carbon nanotube films is designed and prepared. This metasurface absorber is composed of square and I-shaped narrow slot resonators. The experimental and simulation results show that the proposed terahertz metasurface absorber exhibits four distinct resonance absorption peaks at 0.65, 0.85, 1.16, and 1.31 THz, respectively, achieving a perfect absorption of up to 90%. The absorption mechanism of this novel multi band terahertz metasurface is elucidated by using the theory of multiple reflection interference. By covering dielectric layers with different refractive indices on the surface of metasurface device, the sensing performance of metasurface acting as refractive index sensor is studied in depth. The research results indicate that this new type of metasurface absorber has high sensitivity for refractive index sensing, providing new ideas and solutions for further developing carbon-based new terahertz metasurface absorbers.

Keywords:

single-walled carbon nanotube thin film/
terahertz/
metasurface/
refractive index sensor

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:王玥,wangyue2017@xaut.edu.cn

基金项目: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和陕西省自然科学基金(批准号: 2020JZ-48)资助的课题.

Authors and contacts

1.
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Corresponding author:Wang Yue,wangyue2017@xaut.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61975163), the Key Research and Development Program of Shaanxi Province, China (Grant No. 2023GXLH-038), the Youth Innovation Research Team of Shaanxi Higher Education Universities, China (Grant No. 21JP084), the Key Core Technology Research Project for Strategic Industry Chains of Xi’an Science and Technology Bureau, China (Grant No. 23LLRH0057), the Doctoral Dissertation Innovation Fund of Xi’an University of Technology, China, and the Natural Science Foundation of Shaanxi Province, China (Grant No. 2020JZ-48).

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]

[1]	刘会刚, 张翔宇, 南雪莹, 赵二刚, 刘海涛.基于准连续域束缚态的全介质超构表面双参数传感器. 必威体育下载 , 2024, 73(4): 047802.doi:10.7498/aps.73.20231514
[2]	王玥, 王豪杰, 崔子健, 张达篪.双谐振环金属超表面中的连续域束缚态. 必威体育下载 , 2024, 73(5): 057801.doi:10.7498/aps.73.20231556
[3]	王丹, 李九生, 郭风雷.宽带吸收与极化转换可切换的太赫兹超表面. 必威体育下载 , 2024, 73(14): 148701.doi:10.7498/aps.73.20240525
[4]	黄若彤, 李九生.太赫兹多波束调控反射编码超表面. 必威体育下载 , 2023, 72(5): 054203.doi:10.7498/aps.72.20221962
[5]	向星诚, 马海贝, 王磊, 田达, 张伟, 张彩虹, 吴敬波, 范克彬, 金飚兵, 陈健, 吴培亨.利用样品阱实现太赫兹超材料的超微量传感. 必威体育下载 , 2023, 72(12): 128701.doi:10.7498/aps.72.20230080
[6]	杨东如, 程用志, 罗辉, 陈浮, 李享成.基于双开缝环结构的半反射和半透射超宽带超薄双偏振太赫兹超表面. 必威体育下载 , 2023, 72(15): 158701.doi:10.7498/aps.72.20230471
[7]	葛宏义, 李丽, 蒋玉英, 李广明, 王飞, 吕明, 张元, 李智.基于双开口金属环的太赫兹超材料吸波体传感器. 必威体育下载 , 2022, 71(10): 108701.doi:10.7498/aps.71.20212303
[8]	于博, 庄书磊, 王正心, 王曼诗, 郭兰军, 李鑫煜, 郭文瑞, 苏文明, 龚诚, 刘伟伟.基于纳米印刷技术的双螺旋太赫兹可调超表面. 必威体育下载 , 2022, 71(11): 117801.doi:10.7498/aps.71.20212408
[9]	王玥, 崔子健, 张晓菊, 张达篪, 张向, 周韬, 王暄.超材料赋能先进太赫兹生物化学传感检测技术的研究进展. 必威体育下载 , 2021, 70(24): 247802.doi:10.7498/aps.70.20211752
[10]	庞慧中, 王鑫, 王俊林, 王宗利, 刘苏雅拉图, 田虎强.双频带太赫兹超材料吸波体传感器传感特性. 必威体育下载 , 2021, 70(16): 168101.doi:10.7498/aps.70.20210062
[11]	王鑫, 王俊林.太赫兹波段电磁超材料吸波器折射率传感特性. 必威体育下载 , 2021, 70(3): 038102.doi:10.7498/aps.70.20201054
[12]	龙洁, 李九生.相变材料与超表面复合结构太赫兹移相器. 必威体育下载 , 2021, 70(7): 074201.doi:10.7498/aps.70.20201495
[13]	严德贤, 李九生, 王怡.基于向日葵型圆形光子晶体的高灵敏度太赫兹折射率传感器. 必威体育下载 , 2019, 68(20): 207801.doi:10.7498/aps.68.20191024
[14]	周璐, 赵国忠, 李晓楠.基于双开口谐振环超表面的宽带太赫兹涡旋光束产生. 必威体育下载 , 2019, 68(10): 108701.doi:10.7498/aps.68.20182147
[15]	李晓楠, 周璐, 赵国忠.基于反射超表面产生太赫兹涡旋波束. 必威体育下载 , 2019, 68(23): 238101.doi:10.7498/aps.68.20191055
[16]	张学进, 陆延青, 陈延峰, 朱永元, 祝世宁.太赫兹表面极化激元. 必威体育下载 , 2017, 66(14): 148705.doi:10.7498/aps.66.148705
[17]	张银, 冯一军, 姜田, 曹杰, 赵俊明, 朱博.基于石墨烯的太赫兹波散射可调谐超表面. 必威体育下载 , 2017, 66(20): 204101.doi:10.7498/aps.66.204101
[18]	杨磊, 范飞, 陈猛, 张选洲, 常胜江.多功能太赫兹超表面偏振控制器. 必威体育下载 , 2016, 65(8): 080702.doi:10.7498/aps.65.080702
[19]	张玉萍, 李彤彤, 吕欢欢, 黄晓燕, 张会云.工字形太赫兹超材料吸波体的传感特性研究. 必威体育下载 , 2015, 64(11): 117801.doi:10.7498/aps.64.117801
[20]	王玥, 贺训军, 吴昱明, 吴群, 梅金硕, 李龙威, 杨福杏, 赵拓, 李乐伟.碳纳米管薄膜周期结构的太赫兹表面等离子波特性研究. 必威体育下载 , 2011, 60(10): 107301.doi:10.7498/aps.60.107301

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