Đề tài “Nghiên cứu chế tạo và tính chất hấp thụ tuyệt đối
sóng vi ba của vật liệu Meta (Metamaterials)” đã được thực
hiện tại Bộ môn Nghiên cứu phát triển và ứng dụng cảm biến nano (Nanosensors lab), Viện đào tạo quốc tế về khoa học vật liệu (ITIMS) - Đại học Bách Khoa Hà Nội và Viện khoa học vật liệu (IMS) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
(a)
23
Nam. Những kết quả nghiên cứu của luận án đã được công bố trên 06 tạp chí quốc tế (04 tạp chí ISI), 05 tạp chí trong nước, và 02 hội thảo khoa học chuyên ngành.
Qua các kết quả nghiên cứu của luận án được trình bày ở trên, cho thấy luận án đã đóng góp được những kết quả nghiên cứu mới, có thể tóm lược trong một số kết luận như sau:
(i) Đã đưa ra được quy trình nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng vật liệu Meta hoạt động ở vùng tần số GHz. Vật liệu Meta được chế tạo trên cơ sở công nghệ quang khắc, cho ra các mẫu có độ phân giải 0.2 mm, (tương ứng với 1 % bước sóng tại vùng cộng hưởng) và độ lặp lại cao. Phổ truyền qua và phản xạ của vật liệu Meta được đo trong không gian bằng hệ phân tích mạng véc tơ. Kết quả đo thực nghiệm được so sánh với kết quả mô phỏng bằng phần mềm tính toán thương mại. Sự so sánh chéo giữa mô hình vật lý, số liệu mô phỏng và số liệu thực nghiệm cho kết quả có độ tin cậy cao. Ngoài ra quy trình nghiên cứu này có thể áp dụng để nghiên cứu nhiều tính chất khác của vật liệu Meta như vật liệu chiết suất âm, vật liệu phản xạ tuyệt đối, vật liệu hấp thụ tuyệt đối.
(iii) Đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo các cấu trúc vật liệu Meta có dải tần hấp thụ rộng ở vùng sóng viba. Đặc tính hấp thụ gần như tuyệt đối trong một dải tần số rộng hơn thiết kế ban đầu 300% được chứng minh bằng cả thực nghiệm lẫn mô phỏng. Ngoài ra một buồng hấp thụ có cấu trúc 3D lần đầu tiên được thiết kế, chế tạo tại Việt Nam trên cơ sở các mẫu vật liệu Meta hấp thụ tuyệt đối sóng vi ba.
Kết quả trên của luận án tuy chỉ là những nghiên cứu khởi đầu về vật liệu Meta tại Viện Nam nhưng đã cho thấy những
24
tín hiệu tích cực và triển vọng. Quy trình nghiên cứu mô phỏng và thực nghiệm được thiết lập trong luận án đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu của các sinh viên, học viên cao học, và nghiên cứu sinh khác. Vật liệu Meta hấp thụ dải rộng đang được triển khai nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực quân sự. Vật liệu MPA biến hóa có thể điều khiển bằng nhiệt độ và từ trường ngoài đang được nghiên cứu khai thác. Chắc chắn những nghiên cứu về vật liệu MPA của tác giả và nhóm nghiên cứu không dừng lại tại đây. Ngay trong quá trình hoàn thành luận án, tác giả và nhóm nghiên cứu vẫn tiếp tục có những nghiên cứu sâu và hệ thống hơn nhằm định hướng ứng dụng vật liệu hấp thụ Meta trong thực tế.
Hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các cấu trúc tối ưu trong chế tạo và đo đạc, có hiệu suất hấp thụ tốt, không phụ thuộc phân cực sóng điện từ và có vùng hấp thụ rộng.
- Tối ưu và chính xác hóa quy trình nghiên cứu, chế tạo và đo đạc, khảo sát khả năng triển khai vật liệu Meta hoạt động ở các vùng tần số cao hơn như THz.
- Bước đầu triển khai các nghiên cứu định hướng ứng dụng như chế tạo thiết bị mẫu hấp thụ sóng điện từ trong môi trường.