高透低耗和高吸收紅外材料是實(shí)現(xiàn)紅外信號(hào)傳輸和熱輻射控制的物質(zhì)基礎(chǔ)，成為紅外隱身設(shè)計(jì)的關(guān)鍵材料。周期結(jié)構(gòu)通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠獲得獨(dú)特的電磁諧振響應(yīng)，形成新型隱身結(jié)構(gòu)材料。

圖1 紅外透波結(jié)構(gòu)單元(a)和吸波結(jié)構(gòu)單元(b)示意圖:(a)復(fù)合單元由兩層中心方環(huán)結(jié)構(gòu)及邊緣漁網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成;(b)圓片單元由兩層金屬－介質(zhì)－金屬三明治結(jié)構(gòu)重疊而成

電子科技大學(xué)國(guó)家電磁輻射控制材料工程技術(shù)研究中心、電子薄膜與集成器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鄧龍江教授研究團(tuán)隊(duì)，發(fā)展了一類(lèi)利用三維多電磁諧振使紅外結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“極化不敏感、寬帶、高性能”匹配設(shè)計(jì)的新機(jī)理和新方法，提出了系列紅外負(fù)折射透波、寬帶吸波結(jié)構(gòu)，研究成果近期發(fā)表在《Optics Express》(2012，20:25 744)和《Optics Letts》(2013，38:1 125)。

圖2 紅外負(fù)折射透波結(jié)構(gòu)的傳播常數(shù)幅值(a)、相位(b)、折射率(c)和吸收損耗率(d)紅外圖譜:其中吸收損耗率定義為負(fù)折射率實(shí)部(－n)與虛部(κ)的比值

圖3 紅外吸波結(jié)構(gòu)吸收率的仿真(a)和實(shí)驗(yàn)(b)圖譜:其中樣品A為雙層結(jié)構(gòu)，B為Al2O3單層結(jié)構(gòu)，C為ZnSe單層結(jié)構(gòu)，D為將ZnSe換為ZnS的雙層結(jié)構(gòu)

研究的紅外透波結(jié)構(gòu)通過(guò)電諧振和磁諧振單元的耦合來(lái)調(diào)制阻抗匹配特性，實(shí)現(xiàn)了極化不敏感負(fù)折射率，其高透低耗性能較同類(lèi)報(bào)道數(shù)據(jù)明顯提高，并且提出了一種磁諧振積分分析法，被審稿人評(píng)價(jià)為提出了一類(lèi)新型紅外負(fù)折射透波材料。研究的紅外吸波結(jié)構(gòu)利用層間多諧振和金屬表面等離子激元(SPPs)獲得了無(wú)損失的吸收疊加效應(yīng)，是一種高效的寬帶吸波設(shè)計(jì)方法。下一步，鄧龍江教授研究團(tuán)隊(duì)將針對(duì)以上結(jié)構(gòu)對(duì)紅外熱輻射能量的引導(dǎo)開(kāi)展研究。