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基于多阶等离激元谐振的超薄多频带超材料吸波体
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2014.9.1
  • 页码:174101-
  • 分类:O484.41[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]空军工程大学理学院,西安710051
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(批准号:61331005,11204378,11274389,11304393,61302023)、中国博士后科学基金(批准号:2013M532131,2013M532221)、陕西省基础研究计划(批准号:2011JQ8031,2013JM6005)和航空科学基金项目(批准号:20123196015,20132796018)资助的课题.
  • 相关项目:超材料耦合表面等离激元诱导的电磁波透明研究
中文摘要:

本文设计了一种超薄螺旋结构超材料吸波体,其厚度(1.034mm)约为其工作波长(4.81GHz,6.59GHz,9.16GHz,12.69GHz和13.71GHz)的(1/60,1/44,1/32,1/23,1/21).仿真和实验结果表明,该吸波体在4.81GHz,6.59GHz,9.16GHz,12.69GHz和13.71GHz处吸收率分别达到94.55%、99.89%、99.73%、99.26%和99.41%,实现了多频带强吸收.从表面电流和功率损耗密度两个方面分析了产生强吸收的原因,理论分析表明,多频带强吸收能在五个相邻频率处产生多阶局域表面等离激元谐振,螺旋结构之间强烈的电谐振使超材料结构单元产生强烈的吸收.该超材料吸波体设计简单、易于制作和应用,在电磁波吸收中具有应用价值.

英文摘要:

In this paper, an ultra-thin spiral-structured metamaterial absorber is demonstrated both numerically and exper- imentally, whose thickness (1.034 mm) is about (1/60th, 1/44th, 1/32th, 1/23th, 1/21th) of the respective working wavelengths (4.81, 6.59, 9.16, 12.69 and 13.71 GHz). Simulation results show that the absorber can achieve absorp- tion up to 94.41%, 99.89%, 99.73%, 99.26% and 99.41% at 4.81, 6.59, 9.16, 12.69 and 13.71 GHz respectively. Thus multi-band absorptions are realized. From the two aspects of surface current and power loss density, the mechanism of strong absorption is analyzed. Theoretical analysis shows that the multi-band absorption arises from multi-order plasmon resonances at five neighboring frequencies. Strong absorptions are induced due to strong electric resonances within/between the spiral structures. Design of the metamaterial absorber is simple and is easy to be implemented, so such absorbers may have application values in designing novel electromagnetic absorbers

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876