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基于局部表面等離子體激元的共振增強(qiáng)超材料吸收器的吸收性質(zhì)

張振亞; 劉曉麗; 溫小棟 寧波工程學(xué)院建筑與交通工程學(xué)院; 浙江寧波315211; 清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100084; 云南民族大學(xué)電子信息工程學(xué)院; 云南昆明650031

摘要：提出了一種在150~165 THz區(qū)域內(nèi)的具有單峰吸收特性的高性能超材料吸收器。設(shè)計(jì)的吸波器包含兩個(gè)陣列：雙金屬顆粒陣列和雙空氣孔陣列。金屬層的阻尼常數(shù)在模擬中被優(yōu)化。發(fā)現(xiàn)在模擬中使用2.3倍的阻尼常數(shù)時(shí)，可以獲得最大吸收率96％。吸收峰由局域表面等離子體（LSP）模式共振激發(fā)。為了揭示共振電磁機(jī)理，進(jìn)行了兩組模擬，研究結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)共振吸收峰的影響。發(fā)現(xiàn)隨著垂直距離V的增加，吸收峰被增強(qiáng)，當(dāng)V=160 nm時(shí)，獲得新的吸收帶。在第二次模擬中，對(duì)于水平距離H的增加，吸收峰也增強(qiáng)，并且當(dāng)H=190 nm時(shí)獲得另一個(gè)新的吸收帶。電場(chǎng)強(qiáng)度分布結(jié)果表明LSP模式的激發(fā)和LSP模式之間的耦合效應(yīng)導(dǎo)致吸收峰增強(qiáng)現(xiàn)象。

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