基于二氧化钒-狄拉克半金属混合超材料的单/双波段可切换太赫兹吸波器

提出了一种基于二氧化钒-狄拉克半金属混合超材料的单/双波段可切换太赫兹吸波器设计。利用二氧化钒的可逆相变特性来实现单/双波段功能之间的切换，当二氧化钒处于绝缘态时，通过改变狄拉克半金属的费米能级能量，可实现吸收峰值大小和位置的调控。数值仿真表明：当二氧化钒处于绝缘态且狄拉克半金属的费米能级能量设定为160 meV时，吸波器可以在0.97 THz和3.152 THz处出现两个吸收峰，吸收率分别为99.3%和99.7%,均超过了99%,说明在这两个谐振频率点处实现了几乎完美的吸收。而当二氧化钒变为金属态且狄拉克半金属的费米能级能量为160 meV时，吸波器在4.246 THz处出现一个吸收峰，吸收峰值超过98%。实际上，由于狄拉克半金属的存在，吸收率会受到费米能级能量的影响，仿真结果发现：当VO₂处于绝缘态时，狄拉克半金属费米能级能量对吸收峰值和谐振频率点有较大的影响；然而，当VO₂处于金属态时，狄拉克半金属的费米能级能量几乎不会改变吸收峰值和谐振频率。为了验证吸波器的吸波机理，引入阻抗匹配理论对吸波器进行分析。所提出的可切换超材料吸波器可以广泛...