電控可調(diào)超表面實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)太赫茲全息成像
太赫茲波段在高速無(wú)線通信、高級(jí)加密和醫(yī)療成像等下一代技術(shù)中具有巨大應(yīng)用潛力。然而由于太赫茲波與大多數(shù)天然材料相互作用較弱,對(duì)其調(diào)控長(zhǎng)期面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。 \</b4iR)LT 過(guò)去二十年間,研究者逐漸轉(zhuǎn)向超表面技術(shù)應(yīng)對(duì)這一難題。這種經(jīng)精密設(shè)計(jì)的超薄材料能呈現(xiàn)特殊電磁特性,為太赫茲波調(diào)控提供全新解決方案。理想狀態(tài)下,用于加密和全息成像的太赫茲超表面應(yīng)具備易配置、響應(yīng)可外部調(diào)節(jié)的特性。但現(xiàn)有可調(diào)超表面系統(tǒng)往往依賴笨重或低能效的調(diào)控方式(如外部溫控),且全息信息采集通常采用緩慢的近場(chǎng)掃描系統(tǒng),難以實(shí)現(xiàn)真正實(shí)時(shí)操作,制約了動(dòng)態(tài)顯示與可逆加密等實(shí)用化發(fā)展。 #~O b)q| 在此背景下,由上海理工大學(xué)陳麟博士和香港城市大學(xué)雷黨愿教授組成的研究團(tuán)隊(duì),成功研制出新型電控可調(diào)太赫茲全息超表面。其發(fā)表于《先進(jìn)光子學(xué)》的研究采用創(chuàng)新設(shè)計(jì),通過(guò)挖掘二氧化釩(VO2)獨(dú)特性質(zhì),顯著降低能耗與響應(yīng)時(shí)間。 ]n."<qxeT
[attachment=133430] 4(Iplo*Ys@ 不同于多數(shù)過(guò)渡金屬氧化物,二氧化釩在68℃低溫下即可實(shí)現(xiàn)絕緣體-金屬相變。這種可逆相變使材料能動(dòng)態(tài)調(diào)控太赫茲波的"透射率"。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的微梯結(jié)構(gòu)以金線為"扶手",二氧化釩間隙為"梯級(jí)",當(dāng)電流通過(guò)梯級(jí)單元時(shí),電阻熱效應(yīng)引發(fā)的局部溫變可使二氧化釩快速實(shí)現(xiàn)相變,從而實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的太赫茲響應(yīng)調(diào)控。 $-}e; V
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