理想的电磁(EM)吸收器可以吸收所有入射的EM波,而与入射方向,极化和频率无关。吸收率和反射率是与电导率密切相关的固有材料特性。因此,以零反射率实现完美的吸收率极具挑战性。
近日,韩国延世大学Wooyoung Shim报道了一种设计策略,该策略基于层状金属以制备近乎理想的EM吸收器,这种EM吸收器通过利用多个内部反射来最大化吸收,并使用本征阻抗的单调梯度来最小化反射。
文章要点
1)研究人员通过拓扑化学刻蚀反应合成了Li-Al化合物的纳米薄片,以产生具有分层铝的阻抗渐变结构。这种渐进的结构不均匀性将EM波入射时的反射降至最低,与吸收相比,允许超低反射。
2)所制备的薄膜厚度为69−222 μm,其吸收(SEA)和反射(SER)屏蔽效率分别大于20 dB和约0.1 dB,吸收反射比(SEA/SER)高达3.03×103,是现有同类厚度屏蔽材料的一百多倍。因此,这种EM吸收器具有与理想的EM吸收器相似的特性。
所提出的策略不仅仅适用于铝,从而为开发更广泛的抗反射EM吸收材料铺平了道路。
参考文献
Taehoon Kim, et al, Layered Aluminum for Electromagnetic Wave Absorber with Near-Zero Reflection, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04593
https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04593