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文檔簡介
1、電磁吸波材料在各個領(lǐng)域都有很廣的應(yīng)用,高效寬譜的吸波材料在太陽能捕獲、光子探測等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。近些年來,一維寬譜吸波材料由于其簡單的結(jié)構(gòu)以及低成本引起了研究者們的關(guān)注。
本論文從理論和實(shí)驗(yàn)兩個方面研究了一維層狀金屬-介質(zhì)吸波材料。理論計算方面,根據(jù)轉(zhuǎn)移矩陣?yán)碚摾肕ATLAB軟件編寫程序,利用程序?qū)饘俳橘|(zhì)交替的層狀吸波結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能的模擬計算和優(yōu)化;實(shí)驗(yàn)方面,我們利用電子束蒸發(fā)設(shè)備制備了高效寬譜的Ag襯底上Ag納米顆粒與S
2、iO2交替的周期性吸波材料,且其制備方法簡單,光學(xué)穩(wěn)定性好。具體研究結(jié)論如下:
1.相較于其它模擬軟件,根據(jù)傳輸矩陣?yán)碚摾肕ATLAB編寫的計算層狀吸波材料吸收率的程序計算速度更快,計算結(jié)果吻合。通過對不同材料、不同厚度、不同配比的周期性金屬介質(zhì)交替結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,得出金屬為W,介質(zhì)為MgF2,介質(zhì)在頂層時的吸收率最優(yōu),在300nm-2100nm波段范圍內(nèi),其總吸收率高達(dá)98.1%,且應(yīng)用在熱光伏中時的品質(zhì)因數(shù)最高。
3、2.利用電子束蒸發(fā)設(shè)備制備了高效、寬譜Ag襯底上Ag納米顆粒與SiO2交替的吸波材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明小周期時厚Ag納米顆粒層器件的吸收優(yōu)于薄Ag納米顆粒層的器件的吸收,但周期大于3時,情況則相反。當(dāng)Ag納米顆粒層的名義厚度為5nm時,所獲得的Ag納米顆粒比較小,所以入射光可以穿透所有的周期層,因此增加周期可以增加吸光單元。理論模擬表明不同層處的Ag納米顆粒雜化激發(fā)出了豐富的局域表面等離子體效應(yīng),在可見光波段形成了多個吸收峰,因此拓寬了吸收
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