Entwurf und Analyse eines planar und mehrschichtigen Metamaterials mit den dualen Funktionen eines ultrabreiten und hochabsorbierenden Absorbers und eines Multifrequenzresonators

Dieser Absorber zeigt eine hierarchische Struktur, die Schichten aus ZnO, Zr, yttrium-stabilisiertem Zircon (YSZ), Zr, YSZ, Al, YSZ und Al von oben nach unten umfasst. Simulationen wurden mit der COMSOL Multiphysics® Simulationssoftware (Version 6.1) durchgeführt. Die primäre Innovation dieses mehrschichtigen Metamaterials liegt in seiner vollständig planar-konfigurierten Bauweise, die eine schaltbare Funktionalität ermöglicht: einen ultrabreiten mit hoher Absorption (ermöglicht durch die ZnO-Schicht) und drei schmalbandige Absorptionspeaks (erreicht durch die Al-Schicht). Die Simulationsergebnisse zeigen eindeutig, dass beim Lichteinfall aus der ZnO-Richtung auf diese entworfene Struktur der untersuchte planare und multifunktionale Absorber hervorragende Absorbereigenschaften aufwies. Über einen ultrabreiten Frequenzbereich von 395 bis 2070Formula: siehe Textnm erreichte die durchschnittliche Absorption beeindruckende 95,03 %. Bei Lichteinfall aus der Al-Richtung auf den untersuchten planaren und dual-funktionalen Absorber wurden drei schmalbandige Absorptionspeaks bei den Wellenlängen 355, 550 und 1200Formula: siehe Textnm beobachtet. Die zweite Innovation hebt die Wirksamkeit von ZnO als Antireflektionsschicht hervor, die die Absorption des ultrabreiten Absorbers erhöht. Die dritte Innovation stellt fest, dass Al die optimale Metallwahl ist. Es ist bemerkenswert, dass die Nutzung keiner Al-Schicht oder die Substitution von Al durch andere Metalle die Absorption des ultrabreiten Absorbers nicht gemindert hat, alternative Metalle jedoch die Absorption des multifrequenzfähigen Absorbers nachteilig beeinflussen könnten.