(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene

(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi, hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thanh Tùng GS.TS Vũ Đình Lãm Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố tác giả khác NGHIÊN CỨU SINH TRẦN VĂN HUỲNH LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới GS.TS Vũ Đình Lãm PGS.TS Nguyễn Thanh Tùng, thầy tận tình hướng dẫn, định hướng kịp thời tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn TS Bùi Xuân Khuyến, TS Bùi Sơn Tùng (Viện Khoa học vật liệu) anh chị em Nhóm nghiên cứu Meta-Group giúp đỡ động viên trình thực luận án Tơi xin chân thành cảm ơn thầy/cơ anh/chị/em Phịng Vật lý Vật liệu từ siêu dẫn, Phịng Cơng nghệ Plasma, Phịng thí nghiệm Trọng điểm vật liệu linh kiện điện tử, Phịng thí nghiệm Linh kiện thiết bị quang-điện tử ứng dụng cho nông-y-sinh lượng, Viện Khoa học vật liệu, tạo điều kiện cho sở vật chất để học tập, nghiên cứu động viên giúp đỡ tơi q trình thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Khoa học vật liệu tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất, hỗ trợ kinh phí thủ tục hành tốt cho tơi suốt q trình thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Phòng cháy chữa cháy, Khoa Khoa học Ngoại ngữ - nơi công tác tạo điều kiện cho thời gian công việc quan suốt trình thực luận án Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, quan cá nhân giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận án NGHIÊN CỨU SINH TRẦN VĂN HUỲNH DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Chữ viết Tiếng Anh tắt Tiếng Việt AFM Atomic Force Microscopy Kính hiển vi lực nguyên tử ALD Atomic Layer Deposition Lắng đọng lớp nguyên tử 2D Two-Dimensional Hai chiều 3D Three-Dimensional Ba chiều CR Copper Ring Vòng Cu CSR Continuous Squares Resonator Bộ cộng hưởng hình vng liền kề CW Cut Wire Thanh kim loại CWP Cut-Wire Pair Cặp kim loại CWT Cut-Wire Triple Bộ ba kim loại DS Disk Shape Hình đĩa DP Disk Pair Cặp đĩa EM Electromagnetic Điện từ FIT Finite Integration Technique Kỹ thuật tích phân hữu hạn FWHM Full Width at Half Maximum Độ rộng nửa cực đại GHMA Graphene-Integrated Bộ hấp thụ dựa vật liệu biến Hybridized Metamaterial hóa lai hóa tích hợp graphene Absorber Hybridized Metamaterial Bộ hấp thụ dựa vật liệu biến Absorber hóa lai hóa ICP Inductively Coupled Plasma Plasma cảm ứng từ LHM Left-handed Material Vật liệu chiết suât âm MEMS Microelectromechanical Hệ thống vi điện tử HMA Systems Vật liệu biến hóa MMs Metamaterials MPA Metamaterials Perfect Absorber Bộ hấp thụ tuyệt đối dựa vật liệu biến hóa PCB Printed Circuit Board Bảng mạch in RHM Right-handed Material Vật liệu chiết suất dương PR Polymer Ring Vịng polymer SEM Scanning Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử quét SR Spiral Resonator Bộ cộng hưởng xoắn ốc SRR Split-Ring Resonator Bộ cộng hưởng vòng hở SSR Square-Shaped Resonator Bộ cộng hưởng hình vng UV Ultra Violet Tử ngoại WPT Wireless Power Transfer Truyền lượng không dây DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Đường tia sáng qua thấu kính làm từ LHM đặt chân không [1] .7 Hình 1.2 (a) Phần thực độ từ thẩm μ độ điện thẩm ε LHM; (b) Phần thực chiết suất LHM [51] .8 Hình 1.3 (a) Cấu trúc MPA Landy đề xuất [9]; (b) (c) cấu trúc ô sở phổ hấp thụ MPA nghiên cứu, chế tạo Viện Khoa học vật liệu [52] Hình 1.4 Cấu trúc cộng hưởng vật liệu MPAs: (a) thiết kế ban đầu Landy; (b) dạng vòng cộng hưởng đơn; (c) vòng cộng hưởng hở; (d) vịng cộng hưởng kín; (e) cấu trúc kim loại; (f) cấu trúc chữ I; (g) cấu trúc dấu cộng; (h) cấu trúc dấu cộng rỗng [56] 10 Hình 1.5 Một số kết nghiên cứu vật liệu MPAs hoạt động vùng tần số THz: (a) mơ hình cấu trúc MPA; (b) ảnh SEM bề mặt MPA; (c) phổ hấp thụ mô MPAs; (d) phổ hấp thụ thực nghiệm MPAs [14] 11 Hình 1.6 Các thiết kế thông thường cho MPA hấp thụ băng tần rộng: (a) xếp cộng hưởng mặt phẳng; (b) xếp cộng hưởng theo phương dọc; (c) tích hợp phần tử điện trở, tụ điện; (d) sử dụng vật liệu nano plasmonic [63] 12 Hình 1.7 Phổ hấp thụ MPA mà cấu trúc ô sở gồm hai cộng hưởng hình dấu cộng có kích thước khác [66] 13 Hình 1.8 Phổ hấp thụ mô MPA mà cấu trúc gồm bốn cộng hưởng hình dấu cộng có kích thước khác [66] 13 Hình 1.9 Phổ hấp thụ thực nghiệm MPAs hấp thụ dải tần rộng với ảnh SEM bề mặt chúng [66] 14 Hình 1.10 (a) Ảnh bề mặt MPA nhìn theo hướng tới sóng điện từ; (b) Phổ hấp thụ MPA góc phân cực sóng điện từ thay đổi [78] 15 Hình 1.11 Phổ hấp thụ mơ MPA góc tới sóng điện từ thay đổi hai trường hợp: (a) phân cực TE (b) phân cực TM [78] .16 Hình 1.12 Phổ phản xạ đo MPA góc tới sóng điện từ thay đổi hai trường hợp: (a) phân cực TE (b) phân cực TM [78] 16 Hình 1.13 (a) Cấu trúc 3D MPA; (b) Cấu trúc bề mặt MPA theo hướng tới sóng điện từ [80] .17 Hình 1.14 Phổ hấp thụ MPA nhiệt độ nước thay đổi: (a) kết mô (b) kết thực nghiệm [80] .17 Hình 1.15 Độ điện thẩm nước nhiệt độ thay đổi, đường nét liền phần thực, đường nét đứt phần ảo [80] 18 Hình 1.16 Cấu trúc MPA với lớp điện môi vật liệu STO [81] 18 Hình 1.17 Độ hấp thụ mô MPA nhiệt độ thay đổi [81] .19 Hình 1.18 (a) Cấu trúc sở MPA băng tần kép mà điều khiển dựa tinh thể lỏng; (b) Mơ hình điều khiển hướng tinh thể lỏng LC thông qua điện chiều Trong đó, tham số cấu trúc gồm: a = 410 μm, R = 190 μm, r = 155 μm, b = 20 μm, d = 20 μm, s = 12 μm, Hq1 = 500 μm, Hq2 = 1000 μm HLC = 45 μm [82] 19 Hình 1.19 Ảnh chụp mẫu MPA chế tạo phần bề mặt mẫu phóng đại [82] 20 Hình 1.20 Phổ hấp thụ đo từ thực nghiệm MPA sử dụng LC [82] .20 Hình 1.21 Cấu trúc MPAs sử dụng hồn tồn điện mơi với năm loại cấu trúc khác [85] 21 Hình 1.22 a) Phổ hấp thụ mơ MPAs sử dụng hồn tồn điện môi với năm loại cấu trúc tương ứng Hình 1.21; b) Phổ phản xạ mơ thực nghiệm MPAs sử dụng hoàn toàn điện mơi loại V [85] 22 Hình 1.23 (a) Mơ hình cấu trúc MPA với cộng hưởng hình dấu cộng; (b) Ảnh SEM bề mặt cấu trúc [93] 23 Hình 1.24 Phổ hấp thụ đo (đường nét liền màu đen) phổ hấp xác định thông qua mơ hình mạch điện tương đương (đường nét đứt màu đỏ) [93] 24 Hình 1.25 Quang phổ hấp thụ hồng ngoại bốn loại khí CO2, N2O, CO, NO dựa MPA phổ phát xạ chuẩn hóa tương ứng chúng [93] 24 Hình 1.26 Cấu trúc MPA ứng dụng thiết bị thu lượng mặt trời [100] 25 Hình 1.27 Phổ tiêu chuẩn xạ mặt trời AM 1,5 (đường nét liền màu đen) mức hấp thụ lượng mặt trời SA chiếu sáng AM 1,5 (đường màu đỏ), hiệu suất hấp thụ SA (đường nét đứt màu đen) [100] 26 Hình 1.28 Phổ hấp thụ bị bỏ sót lượng mặt trời MPA quang phổ đầy đủ xạ mặt trời [100] 27 Hình 1.29 (a) Cấu trúc dây kim loại xếp tuần hoàn; (b) Sự phụ thuộc độ điện thẩm vào tần số [48] 28 Hình 1.30 Các cấu trúc CW với dạng khác CW cho cộng hưởng điện phổ truyền qua chúng .29 Hình 1.31 Nguyên lý hoạt động SRR để tạo mơi trường có µ < [49] 30 Hình 1.32 Dạng tổng quát độ từ thẩm hiệu dụng cho mơ hình SRR [49] 31 Hình 1.33 Mơ q trình lan truyền sóng điện từ gặp vật liệu hai trường hợp: (a) có thành phần truyền qua (b) khơng có thành phần truyền qua 33 Hình 1.34 (a) Phần thực, (b) phần ảo độ dẫn điện bề mặt hiệu dụng graphene với giá trị hóa học khác [122] 36 Hình 1.35 Một số lĩnh vực ứng dụng graphene [125] 38 Hình 1.36 (a) Sơ đồ cấu trúc MPA tích hợp graphene; (b) Ảnh bề mặt MPA nhìn theo hướng tới sóng điện từ; (c) Điện trở graphene phụ thuộc vào điện áp cổng; (d) Sơ đồ hệ thống đo quang phổ miền thời gian THz [133] .41 Hình 1.37 Phổ phản xạ MPA tích hợp graphene xác định từ mơ hình lý thuyết điện tương đối ∆Vg thay đổi [133] .42 Hình 1.38 Phổ phản xạ đo MPA tích hợp graphene điện tương đối ∆Vg thay đổi với trường hợp độ dày lớp điện môi khác gồm: (a) 85 μm, (b) 60 μm, (c) 40 μm [133] 42 Hình 1.39 Cấu trúc MPA tích hợp graphene sở [142] 43 Hình 1.40 Phổ hấp thụ mơ MPA trường hợp: khơng tích hợp graphene tích hợp graphene với EF thay đổi [142] 43 Hình 1.41 (a) Cấu trúc 3D MPA tích hợp graphene; (b) Bề mặt sở MPA nhìn theo hướng tới sóng điện từ [122] 44 Hình 1.42 Phổ hấp thụ MPA tích hợp graphene mức lượng Fermi graphene thay đổi [122] 45 Hình 1.43 Sơ đồ cấu trúc MPA với cộng hưởng màng graphene đơn lớp có cấu trúc: (a) Cấu trúc cộng hưởng graphene; (b) Cấu trúc ba chiều MPA tích hợp graphene [159] 45 Hình 1.44 (a) Mơ hình giao thoa sóng phản xạ MPA tích hợp graphene; (b) Độ hấp thụ mơ tính tốn MPA mức lượng Fermi graphene đạt 0,8 eV [159] 46 Hình 1.45 (a) Phổ hấp thụ mô (b) Phổ hấp thụ tính tốn MPA tích hợp màng graphene đơn lớp có cấu trúc mức lượng Fermi graphene thay đổi [159] 46 Hình 1.46 (a) Cấu tạo vật liệu MPA tích hợp graphene xen lớp điện môi MgF2; (b) Độ hấp thụ mô vật liệu ứng với giá trị mức lượng Fermi thay đổi từ 0,75 eV đến 0,95 eV [163] 47 Hình 1.47 (a) Hình ảnh 3D MPA; (b) Cấu trúc cộng hưởng graphene; (c) Phổ hấp thụ cấu trúc MPA thay đổi mức lượng Fermi, giữ nguyên thông số khác [155] .48 Hình 1.48 Cấu trúc MPA tích hợp graphene có khả chuyển đổi hấp thụ phản xạ với dải tần rộng [160] .50 Hình 1.49 Phổ hấp thụ mơ cấu trúc mức lượng Fermi EF thay đổi [160] 50 Hình 1.50 Cấu trúc loại MPAs tích hợp graphene gồm: (a) loại A, (b) loại B, (c) loại C (d) loại D 53 Hình 2.1 Phương pháp nghiên cứu sử dụng luận án 55 Hình 2.2 (a) Kết đo thực nghiệm (b) kết mô phổ truyền qua ba cấu trúc MMs: cấu trúc dây dẫn liên tục (continuous wires) cho độ điện thẩm âm, cấu trúc cặp dây bị bắt CWP cho độ từ thẩm âm cấu trúc MMs kết hợp (combined structure) cho chiết suất âm [177] 58 Hình 2.3 MMs cấu trúc CWP mơ hình mạch điện LC tương đương: (a) Cấu trúc MMs không gian ba chiều; (b) Các cuộn dây tụ điện tương đương với thành phần ô sở cấu trúc CWP; (c) Mô hình mạch điện LC tần số cộng hưởng từ (d) Mơ hình mạch điện LC tần số cộng hưởng điện [178] .59 Hình 2.4 Các thơng số hình học phân cực điện trường từ trường trường hợp cấu trúc MMs dạng cặp đĩa .61 Hình 2.5 Sơ đồ khối trình chuẩn bị tham số đầu vào cho mơ 64 Hình 2.6 Giao diện chương trình mơ – CST Microwave Studio 2017 [180] 65 Hình 2.7 Kết mô phần mềm CST: (a) Các tham số truyền qua, phản xạ, hấp thụ; (b) Phân bố dòng điện bề mặt; (c) Phân bố điện trường; (d) Phân bố từ trường .65 Hình 3.1 Sự phát triển cấu trúc nghiên cứu MPAs hấp thụ hai chiều .67 Hình 3.2 (a) Cấu trúc ô sở MMs (b) Phổ truyền qua tương ứng 68 Hình 3.3 Kết mơ phỏng: (a) phân bố dòng điện bề mặt; (b) phân bố cường độ điện trường (c) phân bố cường độ từ trường tần số cộng hưởng 1,83 THz 69 Hình 3.4 Phần thực phần ảo độ điện thẩm cấu trúc DS 69 Hình 3.5 Kết mơ phỏng, tính tốn phổ truyền qua cấu trúc DS thay đổi: (a) kích thước sở a; (b) đường kính đĩa Au d; (c) độ dày lớp điện môi td (d) độ điện thẩm  lớp điện môi .70 Hình 3.6 (a) Thiết kế sở cấu trúc DP phát triển từ cấu trúc DS; (b) Sự tách đỉnh cộng hưởng từ cấu trúc DS đến cấu trúc DP .71 Hình 3.7 Kết mô phân bố cường độ điện trường hai tần số cộng hưởng cấu trúc DP 72 Hình 3.8 Giả thiết phân bố điện tích đĩa Au tần số cộng hưởng 72 Hình 3.9 Kết mơ phân bố dòng điện bề mặt hai đĩa Au hai tần số cộng hưởng cấu trúc DP .73 Hình 3.10 Kết mơ phân bố cường độ từ trường hai tần số cộng hưởng cấu trúc DP 73 Hình 3.11 Kết mơ tính tốn phổ truyền qua, phổ hấp thụ, phần thực độ điện thẩm, phần thực độ từ thẩm cấu trúc DP 74 Hình 3.12 Độ điện thẩm hiệu dụng (phần thực) cấu trúc DP tham số cấu trúc thay đổi gồm: (a) kích thước sở a (b) đường kính đĩa d .75 Hình 3.13 Độ điện thẩm hiệu dụng (phần thực) cấu trúc DP thay đổi: (a) độ dày lớp đệm điện môi ts (b) độ điện thẩm lớp đệm điện môi εs .75 Hình 3.14 Mơ hình mạch điện tương đương tần số cộng hưởng từ .76 Hình 3.15 Độ từ thẩm hiệu dụng (phần thực) cấu trúc DP thay đổi tham số cấu trúc: (a) kích thước sở a (b) đường kính đĩa trịn d 77 Hình 3.16 Độ từ thẩm hiệu dụng (phần thực) cấu trúc DP thay đổi: (a) độ dày lớp đệm điện môi ts (b) độ điện thẩm lớp đệm điện mơi εs 77 Hình 3.17 Sự phân bố dịng điện, điện trường mơ hình mạch điện tương đương CWP cộng hưởng điện cộng hưởng từ .80 Hình 3.18 Phổ hấp thụ DP thay đổi kích thước ô sở a 83 Hình 3.19 Phổ hấp thụ của: cấu trúc DP, cấu trúc DP1 nối hai đầu cặp đĩa với nhau, cấu trúc DP2 nối hai đĩa hai ô sở với nhau, vị trí nối nằm hướng phân cực điện trường 84 Hình 3.20 Độ hấp thụ trở kháng tỉ đối z a thay đổi 85 Hình 3.21 Phổ truyền qua mơ MPA cấu trúc DP hai trường hợp sóng truyền từ hai phía mặt phẳng mẫu 86 Hình 3.22 Cấu trúc HMA lai hóa cộng hưởng từ 87 Hình 3.23 Phổ hấp thụ mô HMA cấu trúc cặp DP, CWP cấu trúc DP HMA mà DP bị nối tắt 88 Hình 3.24 Phân bố dịng điện bề mặt đĩa Au HMA: (a) tần số 0,855 THz (b) tần số 0,906 THz 90 Hình 3.25 Mơ hình phân bố điện tích dịng điện đĩa Au HMA 90 Hình 3.26 Phân bố điện trường mặt cắt yOz chứa đường kính đĩa kim loại: (a) tần số 0,855 THz (b) tần số 0,906 THz 91 Hình 3.27 Phân bố từ trường mặt cắt yOz chứa đường kính đĩa kim loại: (a) tần số 0,855 THz (b) tần số 0,906 THz 91 Hình 3.28 Phân bố điện trường mặt phẳng xOy: (a) tần số 0,855 THz không gian hai DS DP (b) tần số 0,906 THz không gian hai DS DP 92 Hình 3.29 Phân bố từ trường mặt phẳng xOy: (a) tần số 0,855 THz vùng không gian hai DS DP dưới; (b) tần số 0,906 THz vùng không gian hai DS DP 92 Hình 3.30 Phổ hấp thụ mơ cấu trúc HMA kích thước sở HMA thay đổi 93 Hình 3.31 Phổ hấp thụ mô cấu trúc HMA, HMA1, HMA2, HMA3 với kích thước sở 110 μm 94 Hình 3.32 Phổ hấp thụ mơ HMA theo tần số góc tới θ thay đổi chế độ phân cực điện TE sóng tới .95 Hình 3.33 Phổ hấp thụ mô HMA theo tần số góc tới θ thay đổi chế độ phân cực từ TM sóng tới 96 Hình 4.1 Kết mơ tính tốn: (a) phổ truyền qua, phản xạ, hấp thụ (b) độ điện thẩm, độ từ thẩm màng graphene đơn lớp 100 Hình 4.2 Cấu trúc graphene dấu cộng, cấu trúc graphene hình trịn độ điện thẩm tương ứng hai cấu trúc 101 Hình 4.3 Phổ truyền qua độ điện thẩm màng graphene với n lớp nguyên tử 101 Hình 4.4 Mơ hình MMs cộng hưởng điện có cấu trúc CW tích hợp graphene với tham số cấu trúc: a = 100 µm, b = 300 µm, l = 250 µm, w = 20 µm 102 Hình 4.5 Độ điện thẩm MMs cộng hưởng điện (cấu trúc CW tích hợp graphene) biến thiên theo tần số .102 Hình 4.6 Độ điện thẩm phổ truyền qua MMs cấu trúc CW tích hợp graphene theo hóa học μc khác 104 Hình 4.7 Cấu trúc MPA bao gồm đĩa Au xếp tuần hoàn đế gồm graphene/SiO2/Au/Silicon; cấu trúc phân lớp ô cở sở 105 Hình 4.8 Mơ hình mạch điện tương đương MPA đĩa trịn tích hợp graphene.105 Hình 4.9 Độ hấp thụ MPA tích hợp graphene mức lượng Fermi graphene thay đổi, với đường kính đĩa Au: d = 46 µm d = 50 µm 106 Hình 4.10 Vật liệu MPA tích hợp graphene có tính tuần hồn cấu trúc sở 108 Hình 4.11 Mơ hình mạch điện LC tương đương sở cấu trúc MPA lưới đĩa graphene .109 Hình 4.12 Kết mơ ảnh hưởng hóa học graphene lên phổ hấp thụ MPA lưới đĩa graphene 110 Hình 4.13 Cấu trúc sở MPA lưới graphene hình kim cương nhìn theo hướng tới sóng điện từ cấu trúc theo lớp .111 Hình 4.14 Phổ hấp thụ vật liệu MPA hóa học μc graphene thay đổi từ 0,0 eV đến 0,55 eV, màu xanh lục ứng với độ hấp thụ 0, màu đỏ ứng với độ hấp thụ 112 Hình 4.15 Cấu trúc CW dạng kim cương tích hợp graphene theo hai dạng: cấu trúc CW1 cấu trúc CW2 113 Hình 4.16 Phổ truyền qua cấu trúc MMs: cấu trúc CW dạng kim cương, cấu trúc dải graphene, cấu trúc lưới graphene, cấu trúc MMs tích hợp graphene CW1 cấu trúc MMs tích hợp graphene CW2 .114 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 V G Veselago, “The electrodynamics of substances with negative ε and μ”, Sov Phys Usp 10 (4), 509-514 (1968) R M Walser, “Electromagnetic metamaterials” in Proceedings of the SPIE, 4467, p (2001) D R Smith, J B Pendry, M C K Wiltshire, “Metamaterials and negative refractive index”, Science 305, 788 (2004) N Seddon, T Bearpark, “Observation of the inverse Doppler effect”, Science 302, 1537 (2003) J B Pendry, “Negative refraction makes a perfect lens”, Phys Rev Lett 85, 3966 (2000) D Schurig, J J Mock, B J Justice, S A Cummer, J B Pendry, A F Starr, D R Smith, “Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequencies”, Science 314, 977 (2006) Z Y Duan, “Research progress in reversed Cherenkov radiation in doublenegative Metamaterials”, Prog Electromagn Res PIER 90, 75 (2009) Andrew A Houck, Jeffrey B Brock, Isacc L Chuang, “Experimental Observations of a Left-Handed material that obeys Snell’s law”, Phys Rev Lett 90 (13), 137401-4 (2003) N I Landy, S Sajuyigbe, J J Mock, D R Smith, W J Padilla, “A Perfect Metamaterial Absorber”, Phys Rev Lett 100, 207402 (2008) L Wang, D Xia, Q Fu, Y Wang, X Dinh, B Yang, “Thermally tunable ultrathin metamaterial absorber at P band”, J Electromagn Waves Appl 3, 14061415 (2019) B S Tung, B X Khuyen, Y J Kim, V D Lam, K W Kim, Y P Lee, “Polarization-independent, wide-incident-angle and dual-band perfect absorption, based on near-field coupling in a symmetric metamaterial ”, Sci Rep 7, 11507 (2017) H -J Song and T Nagatsuma, “Present and Future of Terahertz communications”, IEEE Tran Terahertz Science and Technology 1(1), 256– 263 (2011) P Liu, Z Liang, Z Lin, Z Xu, R Xu, D Yao, Y-S Lin, “Actively tunable terahertz chain-link metamaterial with bidirectional polarization-dependent characteristic”, Sci Rep 9, 9917 (2019) N T Tung, T Tanaka, “Characterizations of an infrared polarizationinsensitive metamaterial perfect absorber and its potential in sensing applications”, Photonics Nanostructures - Fundam Appl 28, 100-105 (2018) H-F Zhang, H-B Liu, C-X Hu, Z-L Wang, “A Metamaterial absorber operating in the visible light band based on a cascade structure”, Plasmonics 15, 1755–1766 (2020) 147 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 https://industribune.net/uncategorised/73503/global-metamaterial-marketstatistics-development-and-growth-2021-2026/1/3/2021 N T Hien, L N Le, P T Trang, B S Tung, N D Viet, P T Duyen, N M Thang, D T Viet, Y P Lee, V D Lam, N T Tung, “Characterization of a thermo-tunable broadband fishnet metamaterial at THz frequencies”, Comp Mat Sci 103, 189 (2015) M Dudek, R Kowerdziej, A Pianelli, J Parka, “Graphene-based tunable hyperbolic microcavity”, Sci Rep 11(1), 74-11 (2021) D H Luu, N V Dung, P Hai, T T Giang, V D Lam, “Switchable and unable metamaterial absorber in THz frequencies”, J Sci: Adv Mater Dev 1, 65-68 (2016) X Wang, J Duan, W Chen, C Zhou, T Liu, S Xiao, “Controlling light absorption of graphene at critical coupling through magnetic dipole quasibound states in the continuum resonance”, Phys Rev B 102, 155432-7 (2020) X Zhao, K Fan, J Zhang, H R Seren, G D Metcalfe, M Wraback, R D.Averitt, X Zhang, “Optically tunable metamaterial perfect absorber on highly flexible substrate”, Sens Actuators A: Phys 231, 74 (2015) K S Novoselov, A K Geim, S V Morozov, D Jiang, Y Zhang, S V Dubonos, I V Grigorieva, A A Firsov, “Electric field effect in Atomically thin carbon films”, Science 306(5696), 666–669 (2004) L Ju, B Geng, J Horng, C Girit, M Martin, Z Hao, H A Bechtel, X Liang, A Zettl, Y R Shen, F Wang, “Graphene plasmonics for tunable terahertz metamaterials”, Nat Nanotechnol 6, 630-5 (2011) P Tassin, T Koschny, and C Soukoulis, “Graphene for terahertz applications” Science 341, 620 (2013) P Zhou, H Wei, Q Sun, P Wang, S Ding, A Jiang, and D W Zhang, “The tunable electrical properties of graphene nano-bridges” J Mater Chem C 1, 2548 (2013) Đỗ Thành Việt, “Nghiên cứu chế tạo tính chất hấp thụ tuyệt đối sóng viba vật liệu meta (metamaterials)”, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (2015) Nguyễn Thị Hiền, “Nghiên cứu ảnh hưởng tham số cấu trúc lên dải tần làm việc vật liệu meta có chiết suất âm”, Luận án Tiến sĩ, Học viện Khoa học Công nghệ (2016) Phạm Thị Trang, “Nghiên cứu khả điều khiển tần số biên độ cộng hưởng vật liệu biến hóa (metamaterial)”, Luận án Tiến sĩ, Học viện Khoa học Công nghệ (2017) Đinh Hồng Tiệp “Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp thụ băng tần rộng vùng GHz sở vật liệu biến hóa (metamaterials)”, Luận án Tiến sĩ, Học viện Khoa học Công nghệ (2020) 148 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 Đặng Hồng Lưu, “Nghiên cứu vật liệu biến hóa (metamaterials) hấp thụ sóng điện từ vùng tần số THz”, Luận án Tiến sĩ, Học viện Khoa học Công nghệ (2018) B S Tung, N V Dung, B X Khuyen, N T Tung, P Lievens, Y P Lee, and V D Lam, “Thermally tunable magnetic metamaterial at THz frequencies”, J Opt 15, 075101 (2013) N T Tung, B S Tung, P Lievens, E Janssens, V D Lam, “Broadband negative permeability using hybridized metamaterials: Characterization, multiple hybridization, and terahertz response”, J Appl Phys 116, 083104 (2014) D T Viet, N V Hieu, V D Lam, N T Tung, “Isotropic metamaterial perfect absorbers”, Appl Phys Express 8, 032001 (2015) L D Hai, V D Qui, T D Hong, P Hai, T T Giang, T M Cuong, B S Tung, and V D Lam, “Dual-band perfect absorption by breaking the symmetry of metamaterial structure”, J Electron Mater 46(6), 3757–3763 (2017) H T Nguyen, Tung S Bui, Sen Yan, Guy A E Vandenbosch, Peter Lievens, Lam D Vu, Ewald Janssens, “Broadband negative refractive index obtained by plasmonic hybridization in metamaterials”, Appl Phys Lett 109, 221902 (2016) P T Trang, B H Nguyen, D H Tiep, L M Thuy, V D Lam, N T Tung, “Symmetry-breaking metamaterials enabling broadband negative permeability”, J Elec Mater 45, 2547 (2016) L N Le, N M Thang, L M Thuy, N T Tung, “Hybrid semiconductordielectric metamaterial modulation for switchable bidirectional THz absorbers”, Opt Commun 383, 244 (2016) L D Hai, V D Qui, N H Tung, T V Huynh, N D Dung, N T Binh, L D Tuyen, V D Lam, “Conductive polymer for ultra-broadband, wide-angle, and polarization-insensitive metamaterial perfect absorber”, Opt Express 26, 33253 (2018) Vũ Đình Lãm, “Vật liệu biến hóa có chiết suất âm: Cơng nghệ chế tạo, tính chất ứng dụng”, NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ (2018) B S Tung, B X Khuyen, Y J Yoo, J Y Rhee, K W Kim, V D Lam, Y P Lee, "Reversibly-propagational metamaterial absorber for sensing application", Mod Phys Lett B 32, 1850044 (2018) B X Khuyen, B S Tung, Y J Kim, J S Hwang, K W Kim, J Y Rhee, V D Lam, Y.P Lee, “Ultra-subwavelength thickness for dual/triple-band metamaterial absorber at very low frequency”, Sci Rep 8, 11632 (2018) B X Khuyen, B S Tung, Y J Kim, K W Kim, J Y Rhee, V D Lam, L Chen, X Guo, Y P Lee, “Broadband and ultrathin metamaterial absorber 149 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 fabricated on a flexible substrate in the long-term evolution band”, J Electron Mater 48, 7937–7943 (2019) C M Tran, H V Pham, H T Nguyen, T T Nguyen, L D Vu, T H Do, “Creating Multiband and Broadband Metamaterial Absorber by Multiporous Square Layer Structure”, Plasmonics 14, 1587–1592 (2019) T V Huynh, B S Tung, B X Khuyen, N S Tung, V D Lam, N T Tung, “Electrically tunable graphene-based metamaterials: A brief review”, Mod Phys Lett B 33, 1950404 (2019) L D Tuyen, P T Linh, D H Luu, L D Phuong, T B Tuan, T M Cuong, V D Lam, “Multi-band and broadband metamaterial perfect absorber based on conductive polymer and near-field coupling”, Int J Mod Phys B 33, 1950364 (2020) M C Tran, V H Pham, T H Ho, T T Nguyen, H T Do, X K Bui, S T Bui, D T Le, T L Pham, D L Vu, “Broadband microwave coding metamaterial absorbers”, Sci Rep 10, 1810 (2020) T S Pham, T D Nguyen, B S Tung, B X Khuyen, T T Hoang, Q M Ngo, L T H Hiep, V D Lam, “Optimal frequency for magnetic resonant wireless power transfer in conducting medium”, Sci Rep 11, 18690-11 (2021) J B Pendry, A J Holden, W J Stewart, “Extremely low frequency plasmons in metallic mesostructure”, Phys Rev Lett 76 (25) 4773-4776 (1996) J B Pendry, A J Holden, D J Robbins, W J Stewart, “Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena”, EEE Trans Microw Theory Tech 47 (11) 2075-2084 (1999) D R Smith, Willie J Padilla, D C Vier, S C Nemat-Nasser, A Schultz, “Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity”, Phys Rev Lett 84 (18) 4184-4187 (2000) D R Smith, S Schultz, P Markos, C M Soukoulis“Determination of effective permittivity and permeability of metamaterials from reflection and transmission coefficients”, Phys Rev B 65, 195104-5 (2002) D T Viet, B S Tung, L V Quynh, N T Hien, N T Tuan, N T Tung, Y P Lee, V D Lam, “Design, fabrication and characterization of a perfect absorber using simple cut-wire metamaterials”, Adv Nat Sci.:Nanosci Nanotechnol 3, 045014-5 (2012) H T Chen, “Interference theory of metamaterial perfect absorbers”, Opt Express 20(7), 7165-7172 (2012) K Chen, R Adato, H Altug, “Dual-band perfect absorber for multispectral plasmon-enhanced infrared spectroscopy”, ACS Nano 6(9), 7998-8006 (2012) W Zhu, X Zhao, B Gong, “Left-handed metamaterials based on a leafshaped configuration” J App Phys 109(9), 093504-5 (2011) 150 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 L Huang, H T Chen, “A Brief review on terahertz metamaterial perfect absorbers”, THz Science Technology 6(1), 26-39 (2013) A M Tamim, M R I Faruque, M J Alam, S S Islam, M T Islam, “Split Ring Resonator Loaded Horizontally Inverse Double L-shaped Metamaterial for C-, X- and Ku-Band Microwave Applications”, Results Phys 12, 21122122 (2019) Z Xu, Y-S Lin, “A Stretchable Terahertz Parabolic-Shaped Metamaterial”, Adv Opt Mater (19), 1900379-1900388 (2019) D Zheng, X Hu, Y –S Lin, C –H Chen, “Tunable multi-resonance of terahertz metamaterial using split-disk resonators”, AIP Advances 10(2), 025108-8 (2020) M Jiang, F Hu, Y Qian, L Zhang, W Zhang, J Han, “Tunable terahertz ban-pass filter based on MEMS reconfigurable metamaterials”, J Phys D: Appl Phys 53(6), 065107-8 (2019) B-X Wang, Y He, P Lou, W Xing, “Design of a dual-band terahertz metamaterial absorber using two identical square patches for sensing application”, Nanoscale Adv 2, 763-769 (2020) S J Park, John Cunningham, “Determination of permittivity of dielectric analytes in the terahertz frequency range using split ring resonator elements integrated with on-chip waveguide”, Sensors 20, 4264-8 (2020) P Yu, L V Besteiro, Y Huang, J Wu, L Fu, H H Tan, C Jagadish, G P Wiederrecht, A O Govorov, Z Wang, “Broadband Metamaterial Absorbers”, Adv Opt Mater 7(3), 1800995-32 (2018) S Gu, B Su, X Zhao, “Planar isotropic broadband metamaterial absorber”, J Appl Phys 114(16), 163702-6 (2013) P Tuong, J Park, J Rhee, K Kim, H Cheong, W Jang, Y Lee, “Symmetric metamaterials based on flower-shaped structure, Mater Chem Phys 141(1), 535-539 (2013) W Ma, Y Wen, X Yu, “Broadband metamaterial absorber at mid-infrared using multiplexed cross resonators”, Opt Express 21(25), 30724-30730 (2013) Y Cui, K H Fung, J Xu, H Ma, Y Jin, S He, N X Fang, “Ultrabroadband Light Absorption by a Sawtooth Anisotropic Metamaterial Slab”, Nano Lett 12(3), 1443-1447 (2012) J Grant, Y Ma, S Saha, A Khalid, D R Cumming, “Polarization insensitive, broadband terahertz metamaterial absorber”, Opt Lett 36(17), 3476-3478 (2011) Y Z Cheng, W Withayachumnankul, A Upadhyay, D Headland, Y Nie, R Z Gong, M Bhaskaran, S Sriram, D Abbott, “Ultrabroadband reflective polarization convertor for terahertz waves”, Appl Phys Lett 105(18), 181111-4 (2014) 151 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 J Chen, X Huang, G Zerihun, Z Hu, S Wang, G Wang, X Hu, M Liu, “Polarization-Independent, Thin, Broadband Metamaterial Absorber Using Double-Circle Rings Loaded with Lumped Resistances”, J Electron Mater 44, 4269-4274 (2015) D Lee, H Jeong, S Lim, “Electronically Switchable Broadband Metamaterial Absorber”, Sci Rep 7(1), 4891-10 (2017) B X Khuyen, B S Tung, N T Tung, N T Hien, Y J Kim, L Y Chen, Y P Lee, P T Linh, V D Lam, “Realization for dual-band high-order perfect absorption, based on metamaterial”, J Phys D: Appl Phys 53,105502-10 (2020) T T Nguyen and S Lim, “Angle- and polarization-insensitive broadband metamaterial absorber using resistive fan-shaped resonators”, Appl Phys Lett 112(2), 021605-4 (2018) J A Bossard, L Lin, S Yun, L Liu, D H Werner, T S Mayer, “Near-Ideal Optical Metamaterial Absorbers with Super-Octave Bandwidth”, ACS Nano 8(2), 1517-1524 (2014) O Luukkonen, F Costa, C R Simovski, A Monorchio, S A Tretyakov, “A thin electromagnetic absorber for wide incidence angles and both polarizations”, IEEE Trans Antennas Propag 57, 3119 (2009) D Lee, J G Hwang, D Lim, T Hara, S Lim, “Incident angleand polarization- insensitive metamaterial absorber using circular sectors”, Sci Rep 6, 27155 (2016) T T Nguyen, D Lee, H K Sung, S Lim, “Angle- and polarizationinsensitive metamaterial absorber based on vertical and horizontal symmetric slotted sectors”, Appl Opt 55, 8301 (2016) T T Nguyen, S Lim, “Wide incidence angle-insensitive metamaterial absorber for both TE and TM polarization using eight-circular-sector”, Sci Rep 7, 3204 (2017) D Lim, D Lee, S Lim, “Angle- and polarization-insensitive metamaterial absorber using via array”, Sci Rep 6, 39686 (2016) Y Pang, J Wang, Q Cheng, S Xia, X Y Zhou, Z Xu, T J Cui, S Qu, “Thermally tunable water-substrate breadband metamaterial absorbers”, Appl Phys Lett 110, 104103-5 (2017) X Huang, W He, F Yang, J Ran, Q Yang, S Xie, “Thermally tunable metamaterial absorber based on strontium titanate in the terahertz regime”, Opt Mater Express 9(3), 1377-9 (2019) Z Yin, Y Lu, T Xia, W Lai, J Yang, H Lu, and G Deng, “Electrically tunable terahertz dual-band metamaterial absorber based on a liquid crystal”, RCS Adv 8, 4197 (2018) S S Mirshafieyan and D A Gregory, “Electrically tunable perfect light absorbers as color filters and modulators”, Sci Rep 8, 2635 (2018) 152 84 85 86 87 A Komar, R Paniagua-Domínguez, A Miroshnichenko, Y F Yu, Y S Kivshar, A I Kuznetsov, and D Neshev, “Dynamic beam switching by liquid crystal tunable dielectric metasurfaces”, ACS Photonics 5, 1742–1748 (2018) X Huang, H Yang, Z Shen, J Chen, H Lin, Z Yu, “Water-injected alldielectric ultra-wideband and prominent oblique incidence metamaterial absorber in microwave regime”, J Phys D: Appl Phys 50, 385304-7 (2017) J Xie, W Zhu, I D Rukhlenko, F Xiao, C He, J Geng, X Liang, R Jin, M Premaratne “Water metamaterial for ultra-broadband and wideangle absorption”, Optics Express 4(26), 5053-8 (2018) Y-L Liao, Y Zhao, “Ultra-narrowband dielectric metamaterial absorber with ultrasparse nanowire grids for sensing applications”, Sci Rep 10, 14808 (2020) 88 89 90 91 92 93 94 95 96 S Walia, M C Shah, P Gutruf, H Nili, R D Chowdhury, W Withayachumnankul, M Bhaskaran, S Sriram, “Flexible metasurfaces and metamaterials: A review of materials and fabrication processes at micro- and nano-scales”, Appl Phys Rev 2(1), 11303-14 (2015) K Ling, M Yoo, W Su, K Kim, B Cook, M M Tentzeris, S Lim, “Microfluidic tunable inkjet-printed metamaterial absorber on paper”, Opt Express 23, 110-120 (2015) M Odit, P Kapitanova, A Andryieuski, P Belov, A V Lavrinenko, “Experimental demonstration of water based tunable metasurface”, Appl Phys Lett 109(1), 11901-4 (2016) B S Tung, D D Thang, D H Luu, V D Lam, A Ohi, T Nabatame, Y P Lee, T Nagao, H V Chung, “Metamaterialenhanced vibrational absorption spectroscopy for the detection of protein molecules”, Sci Rep 6, 32123 (2016) S Bagheri, N Strohfeldt, F Sterl, A Berrier, A Tittl, H Giessen, “Largearea low-cost plasmonic perfect absorber chemical sensor fabricated by laser interference lithography” ACS Sens 1148-1154 (2016) S Kang, Z Qian, V Rajaram, S D Calisgan, A Alù M Rinaldi, “UltraNarrowband metamaterial absorbers for high spectral resolution infrared spectroscopy”, Adv Opt Mater 7(2) 1801236-8 (2019) S Feng, Y Zhao, Y-L Liao, “Dual-band dielectric metamaterial absorber and sensing applications”, Results Phys 18, 103272-7 (2020) M A Green, K Emery, Y Hishikawa, W Warta, E D Dunlop, D H Levi, A W Y HoBaillie, “Solar cell efficiency tables (version 50)”, Prog Photovolt 25, 668–676 (2017) H Wang, L Wang, “Perfect selective metamaterial solar absorbers”, Opt Express 21, A1078–A1093 (2013) 153 Z Liu, X Liu, S Huang, P Pan, J Chen, G Liu, G Gu, “Automatically acquired broadband plasmonic-metamaterial black absorber during the metallic film-formation”, ACS Appl Mater Interfaces 7, 4962–4968 (2015) 98 H Wang, V P Sivan, A Mitchell, G Rosengarten, P Phelan, L Wang, “Highly efficient selective metamaterial absorber for high-temperature solar thermal energy harvesting”, Sol Energy Mater Sol Cells 137, 235-242 (2015) 99 W Wang, Y Qu, K Du, S Bai, J Tian, M Pan, H Ye, M Qiu, Q Li, “Broadband optical absorption based on single-sized metal-dielectric-metal plasmonic nanostructures with high-ε″ metals”, Appl Phys Lett 110, 101101(2017) 100 G Liu, X Liu, J Chen, Y Li, L Shi, G Fu and Z Liu, “Near-unity, fullspectrum, nanoscale solar absorbers and near-perfect blackbody emitters”, Sol Energy Mater Sol Cells 190, 20-29 (2019) 101 J Li, X Chen, Z Yi, H Yang, Y Tang, Y Yi, W Yao, J Wang, Y Yi, 97 “Broadband solar energy absorber based on monolayer molybdenum disulfide using tungsten elliptical arrays”, Mater Today Energy 16, 100390 (2020) 102 A Fallahi, A Yahaghi, H R Benedickter, H Abiri, M Shahabadi, C Hafner, “Thin wideband radar absorbers”, IEEE Trans Antennas Propag 58, 4051 (2010) 103 Z Zhou, K Chen, B Zhu, J Zhao, Y Feng, U Li, “Ultra-wideband microwave absorption by design and optimization of metasurface salisbury screen”, IEEE Access 6, 26843-11 (2018) 104 D Shrekenhamer, W Xu, S Venkatesh, D Schurig, S Sonkusale, W J Padilla, “Experimental Realization of a Metamaterial Detector Focal Plane Array”, Phys Rev Lett 109(17), 177401-5 (2012) 105 K Chen, R Adato, H Altug, “Dual-Band Perfect Absorber for Multispectral Plasmon-Enhanced Infrared Spectroscopy”, ACS Nano 6(9), 7998–8006 (2012) 106 K T Lin, H L Chen, Y S Lai, C C Yu, “Silicon-based broadband antenna for high responsivity and polarization-insensitive photodetection at telecommunication wavelengths”, Nat Commun 5(1), 3288-10 (2014) 107 X Liu, T Tyler, T Starr, A F Starr, N M Jokerst, W J Padilla, “Taming the Blackbody with Infrared Metamaterials as Selective Thermal Emitters”, Phys Rev Lett 107(4), 45901-45905 (2011) 108 C Wu, B Neuner III, J John, A Milder, B Zollars, S Savoy, G Shvets, “Metamaterial-based integrated plasmonic absorber/emitter for solar thermo-photovoltaic systems”, J Opt 14(2), 024005-7 (2012) 154 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 B Casse, W Lu, Y Huang, E Gultepe, L Menon, S Sridhar, “Superresolution imaging using a three-dimensional metamaterials nanolens”, Appl Phys Lett 96(2), 023114-3 (2010) X Liu, T Starr, A F Starr, W J Padilla, “Infrared Spatial and Frequency Selective Metamaterial with Near-Unity Absorbance”, Phys Rev Lett 104(20), 207403-4 (2010) A Sakurai, B Zhao, Z M Zhang, “Resonant frequency and bandwidth of metamaterial emitters and absorbers predicted by an RLC circuit model”, Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 149, 33–40 (2014) C Shemelya, D DeMeo, N P Latham, X Wu, C Bingham, W Padilla, T E Vandervelde, “Stable high temperature metamaterial emitters for thermophotovoltaic applications”, App Phys Lett 104, 201113-4 (2014) S A Ramakrishna, T M Grzegorczyk, “Physics and Applications of Negative refractive index Materials”, Taylor & Francis Group, LLC (2009) K S Novoselov, V I Fal'ko, L Colombo, P R Gellert, M G Schwab and K Kim, “A roadmap for graphene”, Nature 490, 192-200 (2012) R R Nair, P Blake, A N Grigorenko, K S Novoselov, T J Booth, T Stauber, N M R Peres, A K Geim, “Fine structure constant defines visual transparency of graphene”, Science 320(5881), 1308 (2008) J Moser, A Barreiro, A Bachtold, “Current-induced cleaning of graphene”, Appl Phys Lett 91, 163513 (2007) D C Elias, R R Nair, T M G Mohiuddin, S V Morozov, P Blake, M P Halsall, A C Ferrari, D W Boukhvalov, M I Katsnelson, A K Geim, K S Novoselov, “Control of graphene’s properties by reversible hydrogenation: evidence for graphane”, Science 323, 610–613 (2009) R R Nair, W Ren, R Jalil, I Riaz, V G Kravets, L Britnell, P Blake, F Schedin, A S Mayorov, S Yuan, M I Katsnelson, H.-M Cheng, W Strupinski, L G Bulusheva, A V Okotrub, I V Grigorieva, A N Grigorenko, K S Novoselov, A K Geim, “Fluorographene: a twodimensional counterpart of Teflon” Small 6, 2877–2884 (2010) A S Mayorov, R V Gorbachev, S V Morozov, L Britnell, A Jalil, L A Ponomarenko, P Blake, K S Novoselov, K Watanabe, T Taniguchi, A K Geim, “Micrometer-scale ballistic transport in encapsulated graphene at room temperature”, Nano Lett 11, 2396–2399 (2011) V P Gusynin, S G Sharapov, J P Carbotte, “Sum rules for the optical and Hall conductivity in graphene” Phys Rev B 75(16), 165407 (2007) V P Gusynin, S G Sharapov, J P Carbotte, “On the universal AC optical background in graphene”, New J Phys 11(9), 095013 (2009) Q Zhang, Q Ma, S Yan, F Wu, X He, J Jiang, “Tunable terahertz absorption in graphene-based metamaterial”, Opt Commun 353, 70-75 (2015) 155 123 G W Hanson, “Dyadic Green’s functions and guided surface waves for a surface conductivity model of graphene”, J Appl Phys 103(6), 064302 (2008) 124 H Yan, F Xia, W Zhu, M Freitag, C Dimitrakopoulos, A A Bol, G Tulevski, P Avouris, “Infrared spectroscopy of wafer-scale graphene”, ACS Nano 5, 9854–9860(2011) 125 C Soldano, A Mahmood, E Qujardin, “Production, properties and potential of graphene”, Carbon 48, 2127-24 (2010) 126 M Zhong, D Xu, X Yu, K Huang, X Liu, Y Xu, D Yang, "Interface coupling in graphene/fluorographene heterostructure for high-performance graphene/silicon solar cells" Nano Energy 28, 12–18 (2016) 127 H Y Yue, S Huang, J Chang, C Heo, F Yao, S Adhikari, F Gunes, L C Liu, T H Lee, E S Oh, B Li, J J Zhang, T Q Huy, N V Luan, Y H Lee, “ZnO Nanowire Arrays on 3D Hierachical Graphene Foam: Biomarker Detection of Parkinson’s Disease”, ACS Nano 8(2), 1639-8 (2014) 128 W Li, F Li, H Li, M Su, M Gao, Y Li, D Su, X Zhang, Y Song, “Flexible circuits and soft actuators by printing assembly of graphene”, ASC Appl Mater Interfaces 8(19), 12369-8 (2016) 129 Z Chen, W Ren, L Gao, B Liu, S Pei, H M Cheng, “Three-dimensional flexible and conductive interconnected graphene networks grown by chemical vapour deposition”, Nat Photonics 10, 424-5 (2011) 130 T Mueller, F Xia, P Vouris “Graphene photodetectors for high-speed optical communications”, Nat Photonics 4, 297-5 (2010) 131 Huimin Wang, Haomin Wang, Y Wang, X Su, C Wang, M Zhang, M Jian, K Xia, X Liang, H Lu, S Li, Y Zhang, “Laser writing of janus graphene/Kevlar textile for intelligent protective clothing”, ACS Nano 14(3), 3219-8 (2020) 132 M J Allen, V C Tung, R B Kaner, “Honeycomb carbon: A reivew of graphene”, Chem Rev 110, 132-145 (2010) 133 Z Miao, Q Wu, X Li, Q He, K Ding, Z An, Y Zhang, L Zhou, “Widely tunable terahertz phase modulation with gate-controlled graphene metasurfaces” Phys Rev X 5(4), 041027 (2015) 134 H Huang, H Xia, W Xie, Z Guo, H Li & D Xie, “Design of broadband graphene-metamaterial absorbers for permittivity sensing at mid-infrared regions”, Sci Rep 8(1), 4183-10 (2018) 135 Y Fan, C Guo, Z Zhu, W Zu, F Wu, X Yuan & S Qin, “Monolayergraphene-based broadband and wide-angle perfect absorption structures in the near infrared”, Sci Rep 8(1), 13709-8 (2018) 136 Y Jiang, H D Zhang, J Wang, C N Gao, J Wang & W P Cao, “Design and performance of a terahertz absorber based on patterned graphene”, Opt Lett 43(17), 4296-4 (2018) 156 137 X Chen, Z Tian, Y Lu, Y Xu, X Zhang, C Ouyang, J Gu, J Han, W Zhang, “Electrically tunable perfect terahertz avsorber based on a graphene salisbury screen hybrid metasurface”, Adv Optical Mater 8(3), 1900660-9 (2020) 138 R Cheng, Y Zhou, H Liu, J Liu, G Sun, X Zhou, H Shen, Q Wang & Y Zha, “Tunable graphene-based terahertz absorber via an external magnetic field”, Opt Mater Express 10(2), 501-12 (2020) 139 J Chen, S Chen, P Gu, Z Yan, C Tang, Z Xu, B Liu, Z Liu, “Electrically modulating and switching infrared absorption of monolayer graphene in metamaterials”, Carbon 162, 187-194 (2020) 140 P Jain, S Bansal, K Prakash, N Sardana, N Gupta, S Kumar, A K Singh, “Graphene‑based tunable multi‑band metamaterial polarization‑insensitive absorber for terahertz applications”, J Mater Sci.: Mater Electron 31, 11878-9 (2020) 141 A Andryieuski and A V Lavrinenko, “Graphene metamaterials based tunable terahertz absorber: effective surface conductivity approach”, Opt Express 21(7), 9144-12 (2013) 142 Y Zhang, Y Feng, B Zhu, J Zhao, T Jiang, “Grapphene based tunable metamaterial absorber and polarization modulation in terahertz frequency”, Opt Express 22(19), 22743- (2014) 143 J M Woo, M S Kim, H W Kim, J H Jang, “Graphene based salibury screen for terahertz absorber”, Appl Phys Lett 104 081106-4 (2014) 144 L Peng, X-M Li, X Li, X Jiang, S-M Li, “Metal and graphene hybrid metasurface designed ultra-wideband terahertz absorbers with polarization and incident angle insensitivity” Nanoscale Adv 1(4), 1452-1459 (2019) 145 H Feng, Z Xu, K Li, M Wang, W Xie, Q Luo, B Chen, W Kong, M Yun, “Tunable polarization-independent and angle-insensitive broadband terahertz absorber with graphene metamaterials”, Opt Express 29(5), 71587167 (2021) 146 Z Li, R Yang, J Wang, Y Zhao, J Tian, W Zhang, “Multifunctional metasurface for broadband absorption, linear and circular polarization conversions”, Opt Mater Express 11(10), 3507-3519 (2021) 147 J Xu, Z Qin, M Chen, Y Cheng, H Liu, R Xu, C Teng, S Deng, H Deng, H Yang, S Qu, L Yuan, “Broadband tunable perfect absorber with high absorptivity based on double layer graphene”, Opt Mater Express 11(10), 3398-3410 (2021) 148 J Zhu, C Wu, Y Ren, “Broadband terahertz metamaterial absorber based on graphene resonators with perfect absorption”, Results Phys 26, 104466 (2021) 149 B Xiao, M Gu, S Xiao, “Broadband, wide-angle and tunable terahertz absorber based on cross-shaped graphene arrays”, App Opt 56(19), 5458-5 (2017) 157 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 J Zhang, J Tian, L Li, “A dual-band tunable metamaterial near-unity absorber composed of periodic cross and disk graphene arrayss”, IEEE Photonics J 10(2), 1-12 (2018) N Mou, S Sun, H Dong, S Dong, Q He, L Zhou, L Zhang,“Hybridizationinduced broadband terahertz wave absorption with graphene metasurfaces”, Opt Express 26(9), 11728-9 (2018) L Qi, C Liu, S M A Shah,“A broad dual-band switchable graphene-based terahertz metamaterial absorber”, Carbon 153, 179-188 (2019) A C Tasolamprou, A D Koulouklidis, C Daskalaki, C P Mavidis, G Kenanakis, G Deligeorgis, Z Viskadourakis, P Kuzhir, S Tzortzakis, M Kafesaki, E N Economou, C M Soukoulis, “Experimental Demonstration of Ultrafast THz Modulation in a Graphene-Based Thin Film Absorber through Negative Photoinduced Conductivity”, ACS Photonics 6, 720-727 (2019) Z Yia, H Lina, G Niuc, X Chena, Z Zhoua, X Yec, T Duana, Y Yia, Y Tanga, Y Yid, “Graphene-based tunable triple-band plasmonic perfect metamaterial absorber with good angle-polarization-tolerance”, Results Phys 13, 102149-6 (2019) Z Yia, L Liua, L Wanga, C Cena, X Chena, Z Zhoua, X Yec, Y Yia, Y Tang, Y Yid, P Wue, “Tunable dual-band perfect absorber consisting of periodic cross-cross monolayer graphene arrays”, Results Phys 13, 102217 (2019) F Zeng, L Ye,L Li, Z Wang, W Zhao, Y Zhang, “Tunable mid-infrared dual-band and broadband cross-polarization converters based on U-shaped graphene metamaterials”, Opt Express 27(23), 33826-14 (2019) R Ke, W Liu, J Tian, R Yang, W Pei, “Dual-band tunable perfect absorber based on monolayer graphene pattern”, Results Phys 18, 103306-7 (2020) D Yan, M Meng, J Li, X Li, “Graphene-Assisted Narrow Bandwidth DualBand Tunable Terahertz Metamaterial Absorber”, Front Phys 8, 306-11 (2020) F Chen, Y Cheng, H Luo, “A broadband tunable terahertz metamaterial absorber based on single-layer complementary gammadion-shaped graphene”, Materials 13, 860-11 (2020) H Zhu, Y Zhang, L Ye, Y Li, Y Xu, R Xu, “Switchable and tunable terahertz metamaterial absorber with broadband and multi-band absorption”, Opt Express 28(26), 38626-12 (2020) Z Che, G Zhang, Y Lun, Z Li, J Suo, J Yue, “Terahertz stepped wideband absorber based on graphene metamaterials”, AIP Advances 10, 125113-8 (2020) J Han, R Chen, “Tunable broadband terahertz absorber based on a singlelayer graphene metasurface”, Opt Express 28(20), 30289-10 (2020) 158 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 Z Su, J Yin, X Zhao, “Terahertz dual-band metamaterial absorber based on graphene/MgF2 multilayer structures”, Optics Express 23(2), 1679-12 (2015) M Rahmanzadeh, H Rajabalipanah, A Abdolali, “Multilayer graphenebased metasurfaces: robust design method for extremely broadband, wideangle, and polarization-insensitive terahertz absorbers”, Appl Opt 57(4), 959-10 (2018) H Lin, B C P Sturmberg, K – T Lin, Y Yang, X Zheng, T K Chong, C M de Sterke, B Jia, “A 90-nm-thick graphene metamaterial for strong and extremely broadband absorption of unpolarized light”, Nat Photonics 13, 270-276 (2019) D Wu, M Wang, H Feng, Z Xu, Y Liu, F Xia, K Zhang, W Kong, L Dong, M Yun, “Independently tunable perfect absorber based on the plasmonic in double-layer graphene structure”, Carbon 155, 618-623 (2019) X Jin, F Wang, S Huang, Z Xie, L Li, X Han, H Chen, H Zhou, “Coherent perfect absorber with independently tunable frequency based on multilayer graphene”, Opt Commun 446, 44-50 (2019) I-T Lin, J-M Liu, H-C Tsai, K-H Wu, J-Y Syu, C-Y Su, “Family of graphene-assisted resonant surface optical excitations for terahertz devices”, Sci Rep 6, 35467-10 (2016) T T Kim, H D Kim, R Zhao, S S, Oh, T Ha, D S Chung, Y H Lee, B Min, S Zhang, “Electrically tunable slow light using graphene metamaterials”, ACS Photonics 5(5), 1800-8 (2018) C Shi, N H Mahlmeister, I J Luxmoore, G R Nash, “Metamaterial-based graphene thermal emitter”, Nano Res 11, 3567-7 (2018) B Zhang, J Song, L Lu, B Li, K Zhou, Q Cheng, X Luo, “Magnetic-field control of near-field radiative heat transfer between graphene-based hyperbolic metamaterials” Appl Phys Lett 177(16), 163901-5 (2020) S Gong, B Xiao, L Xiao, S Tong, S Xiao, X Wang, “Hybridization-induced dual-band tunable graphene metamaterials for sensing”, Opt Mater Express 9(11), 35-9 (2019) M Tonouchi, “Cuttung –edge terahertz technology”, Nat Photonics 1, 97-105 (2007) A M Nicolson, G F Ross, "Measurement of the intrinsic properties of materials by time-domain techniques", Instrum Meas IEEE Trans 19, 377 (1970) X Chen, T M Grzegorczyk, B I Wu, J Pacheco, and J A Kong, "Robust method to retrieve the constitutive effective parameters of metamaterials", Phys Rev E 70, 016608 (2004) T Koschny, M Kafesaki, E.N Economou, C.M Soukoulis, “Effective medium theory of left-handed materials”, Phys Rev Lett 93, 104702 (2004) 159 177 N T Tung, P V Hoai, N T Binh, L V Hong, V D Lam, Y P Lee, “Demonstrate the double negative behavior of metamaterial using the effective medium theory”, Communications in Physics 20(1) 83-90 (2010) 178 J Zhou, E N Economon, T Koschny, C M Soukoulis, “Unifying approach to lefthanded material design”, Opt Lett 31, 3620 (2006) 179 Y Q Pang, Y J Zhou, and J Wang, “Equivalent circuit method analysis of the influence of frequency selective surface resistance on the frequency response of metamaterial absorbers”, J Appl Phys 110, 023704 (2011) 180 http://www.cst.com/01/3/2021 181 https://refractiveindex.info/01/3/2021 182 https://owenduffy.net/calc/SkinDepth.htm/01/3/2021 183 Z G Dong, M X Xu, S Y Lei, H Liu, T Li, F M Wang, and S N Zhu, “Negative refraction with magnetic resonance in a metallic double-ring metamaterial”, Appl Phys Lett 92(6), 064101 (2008) 184 D T Anh, D T Viet, P T Trang, N M Thang, H Q Quy, N V Hieu, V D Lam, N T Tung, “Taming electromagnetic metamaterials for isotropic derfect absorbers”, AIP Advances 5, 077119-8 (2015) 185 E Prodan, “Ahybridization model for the plasmon response of complex nanostructures”, Science 302, 419 (2003) 186 P Nordlander, C Oubre, E Prodan, K Li, M I Stockman, “plasmon hybridization in nanoparticle dimers”, Nano Lett 4, 899 (2004) 187 N T Tung, D T Viet, B S Tung, N V Hieu, P Lievens, V D Lam, “Broadband negative permeability by hybridized cut-wire-pair metamaterials”, Appl Phys Express 5, 112001 (2012) 188 M Lobet, M Lard, M Sarrazin, O Deparis, L Henrard, “Plasmon hybridization in pyramidal metamaterials: A route towards ultra-broadband absorption”, Opt Express 22, 12678(2014) 189 Z H Zhu, C C Guo, J F Zhang, K Liu, X D Yuan and S Q Qin, “Broadband single-layered graphene absorber using periodic arrays of graphene ribbons with gradient width”, Appl Phys Express 8(1), 072602 (2015) 190 J S Gómez-Díaz, J Perruisseau-Carrier, “Graphene-based plasmonic switches at near infrared frequencies”, Opt Express 21, 15490 (2013) 191 N T Tung, T X Hoai, V D Lam, J W Park, V T Thuy, Y P Lee, “Perfect impedance-matched left-handed behavior in combined metamaterial”, Eur Phys J B 74, 47(2010) 192 V D Lam, N T Tung, M H Cho, J W Park, J Y Rhee, Y P Lee, “Influence of lattice parameters on the resonance frequencies of a cut-wirepair medium”, J Appl Phys 105, 113102 (2009) 160 193 R Yan, B Sensale-Rodriguez, L Liu, D Jena, H G Xing, “A new class of electrically tunable metamaterial terahertz modulators”, Opt Express 20, 28664 (2012) 194 B El-Kareh, “Fundamentals of Semiconductor Processing Technology”, Springer, (2012) 195 S N Burokur, A Sellier, B Kant´e, A de Lustrac, “Symmetry breaking in metallic cut wire pairs metamaterials for negative refractive index”, Appl Phys Lett 94, 201111 (2009) 196 S Arezoomandan, H C Quispe, A Chanana, P Gopalan, S Banerji, A Nahata, B Sensale-Rodriguez, “Graphene-dielectric integrated THz metasurface”, Semicond Sci Technol 33, 104007 (2018) ... tích hợp graphene .130 4.5.2 Tính chất hấp thụ vật liệu MPA lai hóa tích hợp graphene 131 4.5.3 Điều khiển tính chất hấp thụ MPA lai hóa tích hợp graphene 134 4.5.4 Tính chất hấp thụ góc... điện từ, điều kiện sóng điện từ đến gặp bề mặt vật liệu điều kiện phối hợp trở kháng Vật liệu MMs hấp thụ sóng điện từ Landy đề xuất sở vật liệu MMs đồng thời có cộng hưởng điện cộng 33 hưởng từ. .. cho cộng hưởng từ phổ biến nghiên cứu 1.2.3 Sự phối hợp trở kháng Tính chất điện từ vật liệu MMs đặc trưng tham số độ điện thẩm εeff độ từ thẩm µeff Khi sóng điện từ xuất phát từ khơng khí chân