[發明專利]一種寬帶高性能人工太赫茲吸波材料及其設計方法

有效

• 申請號: 201410294724.1
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104070731A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 馬云貴;朱劍飛;馬兆峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B32B15/092
• 分類號: B32B15/092;B32B37/00;H01P1/20;H01P11/00;H05K9/00;G02B5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?一種寬帶高性能人工太赫茲吸波材料，其特征在于由多個材料單元組成，每個材料單元包括鉻和光刻膠SU-8；具體的：在基底上設置有一層金屬鉻膜，該層金屬鉻膜作為防透射層；在金屬鉻膜上，光刻膠SU-8和鉻的方塊陣列自下而上交替疊加組成金字塔狀。

2.如權利要求1所述的一種寬帶高性能人工太赫茲吸波材料，其特征在于所述的鉻的方塊陣列有五層，且每層的厚度為200nm，其方塊陣列邊長自下而上依次有規律縮小，自下而上依次是：70μm、66μm、62μm、58μm和54μm；所述的每層光刻膠SU-8的厚度為4μm；材料單元周期為95μm。

3.如權利要求1所述的一種寬帶高性能人工太赫茲吸波材料，其特征在于所述的光刻膠光刻膠SU-8在1THz頻率附近的介電系數約為2.79-0.31i，金屬材料鉻的磁導率σ=8×10⁶?s/m。

4.一種寬帶高性能人工太赫茲吸波材料的設計方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1.根據有效介質理論：Metamaterials的性能由磁導率μ和介電系數ε決定，而反射率R(ω)和透射率T(ω)取決于折射率n和波阻抗Ω?，均與磁導率μ和介電系數ε相關；因此，能夠通過調節MMs的磁導率μ和介電系數ε來獲得所需要的透射和反射效果；

通過模擬計算材料的S參數，S參數包括????????????????????????????????????????????????和?，從而計算出透射參數和反射參數；其中

；

吸收參數通過如下公式得到：

；

而在有金屬防透射層的條件下，透射系數為0，即：

；

吸收系數能通過調節磁導率μ和介電系數ε來調制的；Metamaterials能通過調節微結構的形狀和尺寸來確定其在某個頻率下磁導率μ和介電系數ε的；

步驟2.制作材料，具體如下：

在基底上濺射一層金屬鉻膜，該層金屬鉻膜作為防透射層；在金屬鉻膜上，光刻膠SU-8和鉻的方塊陣列自下而上交替疊加組成金字塔狀；每層光刻膠SU-8通過旋涂制作和加熱固化完成，每層鉻的方塊陣列通過光刻和濺射剝離完成。

5.如權利要求4所述的一種寬帶高性能人工太赫茲吸波材料的設計方法，其特征在于所述的鉻的方塊陣列有五層，且每層的厚度為200nm，其方塊陣列邊長自下而上依次有規律縮小，自下而上依次是：70μm?、66μm、62μm、58μm和54μm；所述的每層光刻膠SU-8的厚度為4μm。