近日，我院光电功能与器件团队邱学军副教授团队在紫外-可见超表面吸收器方面取得研究进展，在国际知名光学期刊《Optics and Laser Technology》(中科院物理与天体物理大类2区，影响因子：4.939)上以《UV-visible broadband polarization-independent metamaterial absorber based on two-dimensional Au grating》为题发表研究成果，论文第一作者为2021级硕士研究生田欣野，通信作者为邱学军副教授。
超材料电磁吸波器因其超薄尺寸、高吸收效率以及工作带宽可控等优点在光学传感器、薄膜太阳能电池、热发射器以及成像等领域具有广泛的应用前景。相比于传统吸波材料，超材料吸波器厚度仅为十分之一波长甚至更小，非常适用于微型集成光电系统。而其强的频率选择特性，使其在传统吸波材料无法实现的领域发挥重要作用。然而，现有大部分超材料设计伴随着窄带宽、吸收效率低、工作频率固定、加工工艺昂贵等问题，极大地制约了其产业化进程。
该项研究中，研究人员将二维金属光栅和单层石墨烯相结合，基于瑞利异常、腔共振、表面等离子激元共振以及磁激元共振提出了一种紫外-可见完美吸收器的设计方案，成功实现了在100 nm-700 nm范围内>90%的偏振无关、广角宽带完美吸收。该吸收器由金方块，石墨烯、二氧化硅介质和金衬底组成，不仅结构简单、制造成本低廉，而且在带宽和吸收率方面均表现出优异的性能，在太阳能电池和光电探测器方面有重要的应用前景。
图. (a) 超材料吸收器的三维示意图，(b) 超材料吸收器的二维截面图， (c) 正入射下超材料吸收器的最优吸收光谱。
相关工作受到国家自然科学基金面上项目、国家民委中青年英才计划、中央高校基本科研业务费专项资金项目资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399222008751
