北航和電子科大在太赫茲電磁波超材料領域的最新研討成果
2020-11-10
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最近幾天，北京航空航天大學航空科學與工程學校飛行器結構強度系李航宇副教授、邢譽峰教授團隊與電子科學技術大學電子薄膜與集成部件國度重點實驗室潘泰松副教授合作，在太赫茲電磁波超材料領域的最新研討成果。有關研討以“Mechanical
Terahertz Modulation by Skin-Like Ultrathin Stretchable
Metasurface”為題刊發(fā)在Small上，并被選為封面文章。這個學校博士研討生樊宣青為文章第1筆者，李航宇副教授與潘泰松副教授為并肩通訊筆者。
太赫茲（THz）技術可廣泛應用于雷達、遙測、大氣與背景監(jiān)視檢測、實時有生命的物質(zhì)信息提出取得以及醫(yī)學診斷等領域，在這些個應用中，成功實現(xiàn)太赫茲波的動態(tài)調(diào)制對太赫茲部件的成功辦公至關關緊。頻率挑選超外表作為一種調(diào)節(jié)控制電磁波的人工結構，在調(diào)試太赫茲波的波幅和相位方面起著關鍵效用。大致相似于“閥門”調(diào)節(jié)控制流水，頻率挑選超外表可以準許/阻擋特別指定頻帶的太赫茲波經(jīng)過。現(xiàn)存的研討表明，可以認為合適而使用無須的辦法如電壓、磁力場、光泵、溫度對超外表傳道輸送特別的性質(zhì)施行實時調(diào)小曲諧，不過這些個辦法需求復雜的預設、新式材料、特別指定的溫度場，使其難于用于一點不相干電池、輕量化的場合。針對上面所說的問題，李航宇團隊開發(fā)了一款超薄柔性可成功實現(xiàn)動態(tài)調(diào)制太赫茲波傳道輸送的頻率挑選超外表。與傳統(tǒng)調(diào)節(jié)控制辦法不一樣，柔性可拉伸電子元件利用機械應變來動態(tài)調(diào)制太赫茲波。該超外表是基于蜿蜒結構力學預設辦法獲得的Al/PI周期性網(wǎng)狀膜，無須彈性襯底，要得超外表的總厚度顯著減低，總厚度僅為7μm。周期性Al/PI結構使超表遮擋面部的東西有頻率挑選特別的性質(zhì)，可以阻擋特別指定頻率的太赫茲波經(jīng)過。極低的厚度以及網(wǎng)狀結構供給了柔性和可拉伸性，超外表可以被容易地拉伸、屈曲和掉轉。經(jīng)過簡單地給予機械應變來引誘超外表產(chǎn)發(fā)生變故形，將會使太赫茲波透射率發(fā)生變更。太赫茲時域光譜實驗最后結果表明, 可拉伸超表遮擋面部的東西有帶阻頻率挑選特別的性質(zhì)，在給予28百分之百的外部拉伸應變時，諧振頻率的太赫茲波傳道輸送率可從0.15調(diào)到0.5，而頻移只有3.4百分之百。經(jīng)過相應的電磁仿真和提出的LC等效電路板型，商議了超外表的頻率挑選調(diào)制機理。此項研討所提出的超薄柔性太赫茲超外表，為機械調(diào)制太赫茲波供給了新的思考的線索，展覽了蛇形網(wǎng)格結構在更廣大寬闊的領域有著很大的潛在力量，供給了一個容易成功實現(xiàn)的輕量化、共性接觸的太赫茲波頻率挑選動態(tài)調(diào)制辦法。該研討辦公遭受國度天然科學基金、航空科學基金、大連理工大學工業(yè)設施結構剖析國度重點實驗室開放基金等項目支持。
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