西電研發(fā)準一維表面(miàn)等離子就激元，或引領光學(xué)與射冷購頻雙透明器件新方向(xiàng)
發(fā)布時(shí)間：2023-10-10話明 519人看過(guò)
透明與隐身電子說筆器件是科學(xué)家與工程師們極力追求和吃視熱衷探索的新型電子器件，憑借其出色的光學(xué)或射頻透明特農喝性，它能(néng)在人類日常生活中悄無聲息地發(暗睡fā)揮作用，并且可以帶來超乎尋常的性能(néng)優兒家勢。
視腦對(duì)于光學(xué)透明或隐身器件，全球研究人員大多采用透明導體材秒都料加以實現。其中最常見的便是氧化铟錫材料，其被(bèi師亮)廣泛用于制作液晶顯示器、平闆顯示器、等離子顯示器、自綠觸摸屏、電子紙等。
然而，透明導體材料自身載流子濃度好外與光學(xué)透過(guò)短嗎率相互制約，這(zhè)導緻所制作的器件難以同時(shí)獲得高透光率與裡刀高效率。而且由于是導體材料，采用上述方法制備的器件價格相對(duì)昂貴錢慢，無法實現射頻透明，對(duì)于電磁波具有很大的反射或屏靜畫蔽效果。
&nbs會物p; 在射頻透明器件的制備上，近年來學(xué)界采煙城用三維或二維電磁超材料等方式實現對(duì)射紙能頻電磁波的操控，進(jìn)而獲得在一定頻段内的射頻但什透明。然而，由于二維或三維結構的非光學(xué)透明特性，這(zhè)種(近答zhǒng)方法所制備的器件必然無紅月法實現光學(xué)透明。
可見，光學(xué)透明與射對東頻透明長(cháng)久以來處于“魚和熊掌間女不可兼得”的矛盾地位，諸多學(xué)者為此苦苦追尋卻一直難農白以得償所願。
在最近一項工作中，西男民安電子科技大學(xué)吳邊教授團隊與合作者打破了傳統電磁超材料的維度限都人制，在國(guó)際上首次提出了準一維表面好費(miàn)等離激元（quasi-1D SPPs）結構。
基于該雜場結構，他們發(fā)現了諸多新穎的物理愛下現象，例如, 相比傳統二維或三維結構, 準一維表面(m器店iàn)等離激元結構具有更強的場局域與增強效應、任意拓撲一多形式的傳輸能(néng)力、以及更他對有效的導行波與空間波轉換能(néng)力等。
這(zhè)些特性可以司店催生各類新型電磁傳輸與輻射器件，鄉冷同時(shí)具備 90% 以上的光學(x得商ué)與射頻透過(guò)率。
在該方法基礎上，課題組內術進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了具有信号傳輸和輻射功能(né跳電ng)的光學(xué)與射頻雙透明無線圖像傳輸系統，工水從系統應用層面(miàn)解決了射頻終端無法同時(s女如hí)實現光學(xué)與射頻透明的技術難題。
整體來說門看，該技術首次提供了光學(xué)與射頻雙頻段透明的新型電磁器上麗件設計方法，打破了光學(xué農年)透明電磁器件對(duì)于傳統拿月透明導體材料的依賴，大幅提升了光學(xué)透明度，同時(shí)獲得了優訊拿越的射頻透明特性。
該項技術有望廣泛用朋女于各類電子屏幕、建築玻璃、太陽能(néng)面(miàn)闆、家居上現設備面(miàn)闆等，以實現高效的無線能(né嗎文ng)量收集、集成(chéng)隐身通訊、萬物互通互聯等領域，助力人類社這劇會(huì)實現多維信息互聯。
據介紹，該團隊多年來一直緻力于開從民(kāi)發(fā)面(miàn)向(xiàng)工程應用的高性能(n微紅éng)電磁器件與天線。因而，當他們將(做鄉jiāng)目光聚焦在同時(sh西自í)具備光學(xué)與射頻雙透明電磁器件時微鄉(shí)，就(jiù)必須打破對(duì)傳統透明導體材料的依賴，所以本課題他通的出發(fā)點便是如何在不依賴材料特性的前提下，實現光學(訊動xué)與射頻雙頻段透明。
在方案的選取上，既然不能(n坐有éng)依賴于透明導體材料，傳統結構銀醫的方法又被(bèi)局限在三維與二維尺度，那麼(me)更低維度的結草多構便成(chéng)了他們探索的重點高了。這(zhè)個步驟耗時(shí)頗久上是，最終他們成(chéng)功提出了準一維白月表面(miàn)等離激元的全新結構方案。
下一步便們什是特性的研究。針對(duì)準一維表面(miàn)等離激元結構進(jìn)行用數電磁特性分析，他們發(fā)現其不僅具有卓越慢公的場局域性和拓撲傳輸能(nén厭森g)力，而且具有優異的導行波-空間波轉換能(néng)力等。
基于準一維表面(mià分煙n)等離激元結構的優良特性，該團隊進(jìn)行了光學(x友電ué)與射頻雙透明電磁器件的設計、加工與測試。
為了能店那(néng)在實際應用場景中進(jìn)行功能(néng)驗證知了，他們開(kāi)發(fā)了面(miàn)向(xiàng)無線圖像傳輸的光志舊學(xué)與射頻雙透明圖像傳輸我紅系統，通過(guò)無線數據傳輸的鐵劇系統性實驗，展示了準一維表面(miàn鐘歌)等離激元射頻終端具有優異的光學(xué)和射頻雙透明特性。此外，相比傳些新統基于氧化铟錫的透明無線圖像傳輸系統，該系統具有更高的信号強度、更好(愛森hǎo)的集成(chéng)性以及更優越的圖像傳輸質量。
