Терагерцовый поглотитель с динамически переключаемым широкополосным поглощением в двух диапазонах на основе гибридного метаматериала с диоксидом ванадия и графеном

Предложен поглотитель на основе гибридного метаматериала с диоксидом ванадия и графеном, обеспечивающий динамически переключаемое широкополосное поглощение в двух диапазонах терагерцового спектра. Переключение достигается за счёт фазового перехода диоксида ванадия и возможности электрической настройки графена. В металлической фазе диоксида ванадия при нулевом уровне Ферми графена обеспечивается широкополосное поглощение в диапазоне 2,05–4,30 ТГц со степенью поглощения более 90%. Степень поглощения можно регулировать термически, изменяя проводимость диоксида ванадия. В изолирующей фазе диоксида ванадия устройство работает как низкочастотный широкополосный поглотитель при изменении уровня Ферми графена от 0,1 до 0,7 эВ. В диапазоне 1,10–2,30 ТГц степень поглощения остаётся выше 90%. Электрическое управление уровнем Ферми графена позволяет плавно менять степень поглощения от 5,2 до 99,8%. Диапазон поглощения можно дополнительно расширить, изменяя геометрические параметры устройства. Также исследовано влияние угла падения излучения на спектры поглощения. Предлагаемый поглотитель может найти применение в терагерцовом диапазоне для фильтрации, сенсорики, маскировки объектов и переключения сигналов.