Hấp thụ súng điện từ cú thể đƣợc phõn chia thành hai loại: hấp thụ cộng hƣởng (resonant absorbers) và hấp thụ cú băng thụng rộng (broadband absorbers). Hấp thụ cộng hƣởng dựa trờn sự tƣơng tỏc giữa vật liệu với súng điện từ bằng cỏch cộng hƣởng tại tần số xỏc định 0, ở đõy bƣớc súng điện từ tƣơng ứng với tần số 0 là
0
0 2 /
c với c là vận tốc ỏnh sỏng trong chõn khụng. Hấp thụ băng thụng rộng dựa trờn vật liệu cú tớnh chất hấp thụ khụng phụ thuộc vào tần số và do đú cú thể hấp thụ súng điện từ trờn một dải rộng lớn. Vật liệu Meta hấp thụ tuyệt đối súng điện từ (metamaterial perfect absorber - MPA) là vật liệu cú khả năng hấp thụ hoàn toàn năng lƣợng của súng điện từ chiếu tới tại tần số hoạt động. Do MPA đƣợc tạo
m e g 2 0
bởi cỏc cấu trỳc cộng hƣởng điện từ nờn nguyờn lớ hoạt động của MPA là hấp thụ cộng hƣởng. Tại tần số cộng hƣởng, cỏc đại lƣợng truyền qua, phản xạ, tỏn xạ đều bị triệt tiờu.
MPA thƣờng đƣợc cấu tạo gồm 3 lớp: hai lớp kim loại thƣờng đƣợc tạo bởi cỏc kim loại dẫn điện tốt nhƣ vàng, bạc, đồng và xen kẽ là lớp điện mụi. Tại tần số xỏc định, MPA hấp thụ súng điện từ tốt hơn nhiều so với cỏc vật liệu đƣợc nghiờn cứu trƣớc đõy (màn Salisbury, lớp Dọllenbach ...). Ngoài ra, một trong những tớnh chất hết sức thỳ vị của MPA là cú khả năng điều chỉnh đƣợc vựng tần số hoạt động mong muốn thụng qua thay đổi kớch thƣớc và lợi thế độ dày nhỏ nhƣ đó đƣợc chứng minh là 0/40 [43], 0/69 [44].
Tuy nhiờn, trƣớc khi đƣa vật liệu MPA trở thành những ứng dụng thực tế, vẫn cũn những vấn đề cơ bản cần đƣợc giải quyết. Một trong những hƣớng nghiờn cứu đƣợc cỏc nhà khoa học tập trung giải quyết đú là tỡm kiếm những cấu trỳc MPA đơn giản. Cấu trỳc MPA đầu tiờn do I. Landy đề xuất cú độ hấp thụ tốt, nhƣng đũi hỏi kỹ thuật chế tạo rất tinh vi, với độ chớnh xỏc dƣới 1%. Khi ỏp dụng cấu trỳc Landy cho vựng tần số cao, kớch thƣớc mẫu nhỏ dần, việc chế tạo mẫu với độ chớnh xỏc cao càng trở nờn khú khăn. Thực tế đó cú nhiều đề xuất khỏc nhau để cải tiến cấu trỳc của Landy. Một trong những cấu trỳc cú thể kể đến là cấu trỳc dấu cộng kết hợp với mạch cộng hƣởng điện do chớnh Landy đề xuất 1 năm sau đú [38]. Cấu trỳc này tuy cú đơn giản và dễ chế tạo hơn, nhƣng độ hấp thụ lại giảm mạnh từ 99% xuống cũn 78%. Cấu trỳc này sau đú đƣợc cải tiến bằng mạch cộng hƣởng điện dạng vũng hở kết hợp với tấm kim loại phẳng do nhúm Soukoulis tại đại học Iowa đề xuất [81]. Cấu trỳc do Soukoulis đề xuất cho độ hấp thụ cao, khụng bị ảnh hƣởng bởi phõn cực súng, cú khả năng hấp thụ với nhiều gúc tới khỏc nhau, tuy nhiờn vẫn đũi hỏi kỹ thuật chế tạo phức tạp. Cho tới nay, quỏ trỡnh tỡm kiếm một cấu trỳc MPA tối ƣu vẫn đang tiếp tục diễn ra một cỏch mạnh mẽ trờn mọi dải tần số [6,27,30,51,54,68].
Song song với việc tối ƣu húa cấu trỳc, việc mở rộng dải tần hấp thụ của cỏc cấu trỳc MPA cũng rất đƣợc quan tõm [7,19]. Cơ chế chủ yếu để mở rộng dải hấp thụ của cỏc cấu trỳc MPA là kết hợp nhiều cấu trỳc hấp thụ đơn lẻ tại cỏc tần số khỏc nhau trong một đơn vị cơ bản. Một trong những kết quả tiờu biểu cú thể kể đến là
vật liệu MPA gồm nhiều cấu trỳc vũng cộng hƣởng tại cỏc tần số khỏc nhau do nhúm của Cummer đề xuất năm 2010 [25]. Mụ hỡnh của Cummer cho độ hấp thụ 99.9% tại 2.4 GHz với độ rộng hấp thụ lờn tới 30%. Trong một hƣớng tiếp cận khỏc từ cỏc cấu trỳc dẫn súng, nhúm của Luo đó đề xuất sử dụng cấu trỳc MPA dạng dải phủ hỡnh vuụng cũng cho độ rộng hấp thụ tƣơng đƣơng [50]. Ngoài ra, kỹ thuật sử dụng phần từ mạch tập trung (lumped circuit element) cũng đƣợc ỏp dụng để thay đổi trở khỏng của mạch cộng hƣởng, dẫn tới thay đổi tần số của mạch cộng hƣởng để mở rộng dải hấp thụ [12].
Một trong những nhƣợc điểm của vật liệu MPA khi đƣa vào ứng dụng đú là tần số hấp thụ khụng thể thay đổi sau khi chế tạo. Cỏc thiết bị sử dụng vật liệu MPA sẽ trở nờn linh hoạt hơn khi tần số hấp thụ cú thể điều khiển bằng cỏc yếu tố ngoại vi nhƣ từ trƣờng, điện trƣờng, ỏnh sỏng, nhiệt độ ..v..v… Do đú, trong thời gian gần đõy, việc tớch hợp cỏc vật liệu biến đổi vào cấu trỳc hấp thụ và nghiờn cứu cỏc tớnh chất phi tuyến của vật liệu MPA tớch hợp này cũng đƣợc cỏc nhà khoa học đặc biệt quan tõm [50,80].