提出并验证了一种新型超薄微波超材料吸波器设计。该超材料吸波器由三层金属结构层和两层介质材料层组合而成,并采用两个相同的金属圆环作为双层复合谐振结构单元。该设计与传统的单层谐振结构单元相比,不仅大大减小了吸波器整体结构厚度,而且有效提高了电磁波吸收率。利用有限元电磁模拟对该吸波器内部的空间电磁场及表面电流分布进行仿真与分析,阐述了其电磁吸波物理机理。模拟和实验结果均证实该吸波器具有极化不敏感及宽角度入射稳定特性。该超薄超材料电磁吸波器整体结构简单,占空比低,在电磁屏蔽光窗等领域具有潜在应用。

有序贵金属纳米结构由于其本身所特有的光学响应及灵活调控能力, 在微纳光电子材料与器件研究领域得到了广泛应用。在众多相关研究中, 如何实现金(Au)纳米周期结构的大面积快速制备是人们关心的重要问题之一。采用纳米球自组装刻蚀方法, 在大孔周期结构模板内部成功制备了新型二维Au纳米阵列, 并有效避免了杂散Au纳米颗粒的产生。通过进一步的工艺优化和参量控制, 实现了Au纳米颗粒尺寸的灵活调控, 并探讨了其结构形成的物理机理。光学测试研究结果揭示了二维Au纳米阵列的表面等离子体吸收与散射响应, 并证明其在近红外飞秒脉冲激励下具有显著的双光子吸收(饱和)效应。该研究结果在太阳能电池, 光开关及材料微纳制备等领域具有潜在应用。