[发明专利]一种基于双层石墨烯的高吸收率宽带可调的吸波器

权利要求书

1.一种基于双层石墨烯的高吸收率宽带可调的吸波器，其特征是：这是一种高吸收率、宽带的吸波器，从下向上依次为底层的金属板(1)，介质材料1(2)，中间风车和方形环状的石墨烯层(3)、介质材料2(4)以及顶层无图案石墨烯层(5)，各层之间紧密贴合，所述基于双层石墨烯的高吸收率宽带可调的吸波器的横向周期和纵向周期均为P，底部金属板的厚度设置为h₁，金属板的厚度应大于入射波的趋肤深度，以防止电磁波的透射，介质材料1的介电常数为ε₁，厚度设为h₂，中间图案化的石墨烯由一个风车结构和一个方形环组成，所述风车结构由四个完全相同的直径为D的半圆组成，半圆之间的角度均为90°，位于结构单元的中心，所述方形环将风车结构环绕于内，方形孔的内径为L₁，外径为L₂，此层石墨烯的化学势设为E_F1，介质材料2的介电常数为ε₂，厚度设为h₃，顶层为无图案石墨烯层，化学势设为E_F2，所述石墨烯均为单层石墨烯，厚度为0.34nm，弛豫时间设为0.1ps。

2.根据权利要求1所述的一种基于双层石墨烯的高吸收率宽带可调的吸波器，其特征在于其单个结构周期为P＝71μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于双层石墨烯的高吸收率宽带可调的吸波器，其特征在于所述的金属板的厚度h₁为0.2μm，大于入射波的趋肤深度，介质材料1的厚度h₂为16μm，介电常数ε₁设为2.2，介质材料2的厚度h₃为15μm，介电常数ε₂设为1.4。

4.根据权利要求1所述的一种基于双层石墨烯的高吸收率宽带可调的吸波器，其特征在于中间图案化的石墨烯由一个风车结构和一个方形环组成，组成风车结构的四个完全相同的半圆的直径D为25μm，半圆之间的角度均为90°，风车结构位于吸波器单元的中心，环绕风车结构的方形环的内径L₁设为50μm，外径L₂设为70μm，其化学势E_F1设为0.9eV，所述顶层无图案石墨烯的化学势E_F2设为0.1eV。

5.根据权利要求1所述的一种基于双层石墨烯的高吸收率宽带可调的吸波器，其特征在于石墨烯费米能级具有动态可调性，可以利用改变外加电压或化学掺杂的方式改变其费米能级，以实现31％-100％的吸波范围。

6.根据权利要求1所述的一种基于双层石墨烯的高吸收率宽带可调的吸波器，其特征在于所述吸波器工作于0-6THz频段内。