单壁碳纳米管太赫兹超表面窄带吸收及其传感特性研究

作者：张向; 王玥^*; 张婉莹; 张晓菊; 罗帆; 宋博晨; 张狂; 施卫

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 1-14.

• 单壁碳纳米管薄膜
• 太赫兹
• 超表面
• 折射率传感

由于碳纳米管具有优异的电学和光学特性，因而在光电子学领域具有独特的应用前景。本文使用真空自组装法将单壁碳纳米管粉末分散液通过真空过滤的方式制备了一种各向同性的单壁碳纳米管薄膜；进而提取了薄膜在0.4-2.0 THz范围内介电参数并设计了一种基于单壁碳纳米管薄膜的新型太赫兹超表面窄带吸收器，这种超表面吸收器是由方形与工字形狭缝谐振器构成。实验和仿真结果表明，提出的太赫兹超表面吸收器在0.65、0.85、1.16和1.31 THz处存在四个明显的共振吸收峰，实现了最高可达90%的完美吸收。利用多重反射干涉理论阐明了这种多频带新型太赫兹超表面的吸收机制。通过在超表面器件表面设置不同折射率的分析物层，深入研究了超表面作为折射率传感器的传感性能。研究结果表明这种新型超表面吸收器用于折射率传感具有较高的灵敏度，为进一步开发新型碳基太赫兹超表面吸收器提供了新的思路和方案。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 西安理工大学