新型全介质谐振表面二元超材料吸波体

基于干涉理论,利用低介电材料全介质谐振表面(All-dielectric resonance surface,ADRS)设计并制备了一种新型二元结构超材料吸波体(Binary-structural metamaterial absorber,BMA)。优化后的BMA分别在13. 332 GHz、16. 722 GHz和17. 34 GHz处有强吸收。通过阻抗分析、能量损耗分布及场分析的方法解释了BMA的谐振与吸波机理,并研究了ADRS结构参数对吸波性能的影响。分析表明,BMA的三频谐振来源于ADRS的电谐振响应; ADRS的结构决定谐振峰处磁场分布,进而影响吸波性能。仿真结果与实测结果吻合较好。本工作提出的采用低介电材料ADRS代替传统金属谐振表面及难以制备的高介电常数ADRS,极大地简化了超材料吸波体的设计。

基于全介质的超表面谐振器热发射相干性研究

以六方碳化硅(4H-SiC)全介质谐振器为例,借助椭圆偏振实验与有限元电磁模拟系统地研究了温度与结构几何周期对其相干热发射的影响机制。研究结果表明:高温削弱了4H-SiC晶体的介电极化与超表面的相干热发射,而几何周期正向影响表面波传输模的激发与耦合强度,从而影响发射率的空间相干性;二者主要通过改变表面波有效传输长度来调节热发射的相干性。此外,全介质超表面谐振器的高Q值对温度与结构周期有很强的依赖性。所得结果可为相关极化超表面谐振器件在热发射调控领域的应用提供参考。