이중 조절 VO2-그래핀 테라헤르츠 흡수 메타표면
본 연구는 VO2-그래핀 하이브리드 메타표면 기반의 동적 조절 테라헤르츠 소자를 제안한다. 이는 VO2 상전이를 통해 초광대역 흡수 및 효율적인 투과라는 이중 기능을 구현한다. 345K(금속 상태)에서 소자는 2.25–6.07 THz(대역폭 3.82 THz) 범위에서 90% 이상의 흡수 효율(평균 97.06%)을 달성하며 우수한 흡수 성능을 보인다. 318K(절연 상태)에서는 0.1–2.14 THz 및 7.51–10 THz 대역에서 67.66–69.51%의 투과율을 보이며, 동시에 3.6–5.08 THz(평균 81.99%)의 광대역 흡수율을 유지한다. 기존 소자들과 비교하여, 본 설계는 상변화 물질 제어와 2D 물질을 통합하여 성능 한계를 극복했다. 패턴화된 그래핀 설계는 제작 공정을 단순화한다. 시스템 분석 결과, 이 소자는 편광에 둔감하며 그래핀 페르미 에너지 및 이완 시간을 통해 조절 가능하다. 이 소자의 탁월한 온도 반응성과 넓은 각도 안정성은 테라헤르츠 스위칭, 스텔스 기술 및 센싱 응용 분야에 새로운 해결책을 제시한다.