关于超宽带Janus元结构在双向电磁波吸收方面的理论研究

《Journal of Materials Chemistry C》：Theoretical research on an ultra-wideband Janus metastructure for bidirectional electromagnetic wave absorbing

双向超宽带Janus电磁波吸收元结构设计，通过不对称排列十字形分裂环谐振器实现+z方向（0.86-1.21 THz和1.58-1.76 THz，RB 33.8%/10%）与?z方向（1.33-1.76 THz，RB 27.8%）选择性吸收，等效电路模型揭示物理机制，兼具极化不敏感性和宽角稳定性，适用于雷达隐身与电磁波调控。

　　

在本文中，提出了一种具有Janus特性的双向超宽带吸波超结构（WAMS）。不同尺寸的十字形分裂环谐振器的非对称排列打破了电磁波的对称传播。实验结果明确表明，当电磁波沿+z方向入射时，该超结构在0.86–1.21 THz和1.58–1.76 THz频段内的吸收率超过90%。相应的相对带宽（RB）分别为33.8%和10%。当电磁波沿-z方向入射时，吸收频段为1.33–1.76 THz，RB达到27.8%。通过研究传统分裂环谐振器的等效电路模型，本文阐明了这种WAMS的物理机制。由于WAMS在x-y平面上的高度对称性，它对电磁波的极化状态不敏感。此外，当WAMS沿+z方向排列时，在0到55°的入射角范围内具有显著的角稳定性；当沿-z方向排列时，在0到45°的入射角范围内也具有类似的稳定性。该WAMS为双向超宽带Janus吸波器的设计提供了新的思路，并在雷达非对称隐身、多路复用系统、波分器和全空间电磁波控制等领域具有广泛的应用前景。