8、电磁规范、原型设计与物联网交互软件解析

电磁规范、原型设计与物联网交互软件解析

1. 电磁规范与原型设计

在电磁领域，对于特定结构的吸收特性研究是关键。以一种曲折结构为例，其吸收光谱展现出独特的性质。当费米能级 (E_{F0} = 0.1) eV，迁移率 (\mu_m = 200) (cm^2V^{-1}s^{-1})（(\tau = 2) fs）时，在 4 THz 处实现了完美吸收。此时，选用的衬底参数为 (\epsilon_r = 2.8)，厚度 (d = 2.1) (\mu m)。

为了在纳米制造中控制间隙大小的同时调整石墨烯片的电阻，手指长度、单元和间隙大小之间存在近似关系 ((Nl_f + D)/g = p)，其中 (N) 是一个正方形单元中的手指数量。使用相同质量的石墨烯（(\mu_m = 200) (cm^2V^{-1}s^{-1})），当 (D = 5) (\mu m)，(l_f = 3.6) (\mu m)，(g = 250) nm 且 (N = 8) 时，能实现完美吸收。当费米能级从 0.1 eV 调至 1 eV 时，吸收水平从 100% 急剧降至 5%，该器件在自然状态（(E_{F0} = 0.1) eV）下是完美吸收体，在偏置状态下则近乎是完美反射体。

常见的谐振超表面完美吸收体通常只在特定入射角下工作，在其他入射角下吸收率会显著降低。这是因为在不同入射角下，外部空间波的特性阻抗和共振结构的输入阻抗都会发生变化，导致阻抗失配。例如，TM 偏振光的阻抗会随着入射角的增加而下降，其关系为 (Z_0(\theta) = \eta_0 \cos \theta)。

为了实现全角度完美吸收，需要满足两个条件：
- 获得一个可调电阻层，以适应波阻抗的变化。在太赫兹频率以下，可以使