用于电磁波全空间控制的可重构多功能超表面

       近几十年来，超材料作为一种可以任意控制电磁波传输路径的人工材料引起广泛关注，基于超材料的应用也越来越多，如负折射，超透镜，隐形斗篷等。然而，传统超材料体积庞大，制造复杂，损耗高和分散性强。随后，超表面应运而生，它可以通过将亚波长散射体设计成2D模式来将其视为平面超材料。相对于传统超材料，超表面具有低轮廓，损耗低，且易于制造的优点，并兼具电磁波调控能力。在微波频带，超表面已被广泛用于操纵偏振状态，产生涡旋光束，实现高指向性天线并增强吸收。通常，超表面可以分为两种类型：透射和反射。通常，超表面可以分为两种类型：透射和反射，且一种类型的超表面仅具有单一功能。最近，研究人员在微波和光学波段中都提出了一些多功能的超表面，它们对于不同的偏振波具有不同的功能。但是，一旦完成设计，这些超表面的功能将无法更改。

       近日，东南大学信息科学与工程学院、毫米波国家重点实验室的马慧锋和崔铁军教授团队提出了一种可重构的多功能超颖表面，它可以自由地、连续地从全透射切换为全反射，然后实时进行完美吸收，并且其反射波可以通过可编程方式进行进一步处理。该超表面是两层结构，其中一层用于控制反射波和透射波的振幅，称为R-T控制层（RTCL），另一层用于控制反射波的振幅和相位。RTCL装有一系列PIN二极管，可通过偏置电压改变PIN二极管的工作状态，可以动态重新配置超表面的功能，实现从全透射到全反射的电磁波的连续操纵，然后达到完美吸收。当超表面处于全反射状态时，可以通过更改反射相位的编码顺序来进一步实时操纵反射波。此外，他们还提出并演示了可重构多功能超表面在隐形天线罩中的潜在应用。相关研究成果发表在《Advanced Functional Materials》上（钟雨豪）

       文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202100275