Luận án Tiến sĩ ngành Khoa học vật liệu: Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene

Luận án được thực hiện với mục tiêu nhằm đề xuất mô hình, làm rõ cơ chế vật lý, thiết kế và nghiên cứu các đặc trưng điện từ của MPAs hấp thụ đẳng hướng hai chiều; đề xuất mô hình, làm rõ cơ chế vật lý, thiết kế và nghiên cứu khả năng điều khiển các đặc trưng điện từ của MPAs hấp thụ đẳng hướng hai chiều bằng cách tích hợp vật liệu 2D graphene. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ ngành Khoa học vật liệu: Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng điện từ đẳng hướng của vật liệu biến hóa trên cơ sở kết hợp với graphene LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Thanh Tùng và GS.TS. Vũ Đình Lãm. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được công bố bởi các tác giả khác. NGHIÊN CỨU SINH TRẦN VĂN HUỲNH LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới GS.TS. Vũ Đình Lãm và PGS.TS. Nguyễn Thanh Tùng, các thầy đã luôn tận tình hướng dẫn, định hướng kịp thời và tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Bùi Xuân Khuyến, TS. Bùi Sơn Tùng (Viện Khoa học vật liệu) và các anh chị em trong Nhóm nghiên cứu Meta-Group đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy/cô và anh/chị/em trong Phòng Vật lý Vật liệu từ và siêu dẫn, Phòng Công nghệ Plasma, Phòng thí nghiệm Trọng điểm về vật liệu và linh kiện điện tử, Phòng thí nghiệm Linh kiện và thiết bị quang-điện tử ứng dụng cho nông-y-sinh và năng lượng, Viện Khoa học vật liệu, đã tạo điều kiện cho tôi về cơ sở vật chất để học tập, nghiên cứu và động viên giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học vật liệu đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, hỗ trợ kinh phí và các thủ tục hành chính tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Phòng cháy chữa cháy, Khoa Khoa học cơ bản và Ngoại ngữ - nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện cho tôi về thời gian và công việc tại cơ quan trong suốt quá trình thực hiện luận án. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, các cơ quan và cá nhân đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để tôi hoàn thành luận án này. NGHIÊN CỨU SINH TRẦN VĂN HUỲNH DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Chữ viết Tiếng Anh Tiếng Việt tắt AFM Atomic Force Microscopy Kính hiển vi lực nguyên tử ALD Atomic Layer Deposition Lắng đọng lớp nguyên tử 2D Two-Dimensional Hai chiều 3D Three-Dimensional Ba chiều CR Copper Ring Vòng Cu CSR Continuous Squares Resonator Bộ cộng hưởng hình vuông liền kề CW Cut Wire Thanh kim loại CWP Cut-Wire Pair Cặp thanh kim loại CWT Cut-Wire Triple Bộ ba thanh kim loại DS Disk Shape Hình đĩa DP Disk Pair Cặp đĩa EM Electromagnetic Điện từ FIT Finite Integration Technique Kỹ thuật tích phân hữu hạn FWHM Full Width at Half Maximum Độ rộng nửa cực đại GHMA Graphene-Integrated Bộ hấp thụ dựa trên vật liệu biến Hybridized Metamaterial hóa lai hóa tích hợp graphene Absorber HMA Hybridized Metamaterial Bộ hấp thụ dựa trên vật liệu biến Absorber hóa lai hóa ICP Inductively Coupled Plasma Plasma cảm ứng từ LHM Left-handed Material Vật liệu chiết suât âm MEMS Microelectromechanical Hệ thống vi cơ điện tử Systems MMs Metamaterials Vật liệu biến hóa MPA Metamaterials Perfect Absorber Bộ hấp thụ tuyệt đối dựa trên vật liệu biến hóa PCB Printed Circuit Board Bảng mạch in RHM Right-handed Material Vật liệu chiết suất dương PR Polymer Ring Vòng polymer SEM Scanning Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử quét SR Spiral Resonator Bộ cộng hưởng xoắn ốc SRR Split-Ring Resonator Bộ cộng hưởng vòng hở SSR Square-Shaped Resonator Bộ cộng hưởng hình vuông UV Ultra Violet Tử ngoại WPT Wireless Power Transfer Truyền năng lượng không dây DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1. Đường đi của tia sáng khi qua thấu kính được làm từ LHM đặt trong chân không [1]. .........................................................................................................7 Hình 1.2. (a) Phần thực của độ từ thẩm μ và độ điện thẩm ε của LHM; (b) Phần thực của chiết suất của LHM [51]. ...........................................................................8 Hình 1.3. (a) Cấu trúc của MPA do Landy đề xuất [9]; (b) và (c) lần lượt là cấu trúc ô cơ sở và phổ hấp thụ của MPA được nghiên cứu, chế tạo tại Viện Khoa học vật liệu [52]. .....................................................................................................9 Hình 1.4. Cấu trúc cộng hưởng trong vật liệu MPAs: (a) thiết kế ban đầu của Landy; (b) dạng vòng cộng hưởng đơn; (c) vòng cộng hưởng hở; (d) vòng cộng hưởng kín; (e) cấu trúc thanh kim loại; (f) cấu trúc chữ I; (g) cấu trúc dấu cộng; (h) cấu trúc dấu cộng rỗng [56]. ..........................................................................10 Hình 1.5. Một số kết quả nghiên cứu vật liệu MPAs hoạt động ở vùng tần số THz: (a) mô hình cấu trúc của một MPA; (b) ảnh SEM bề mặt của một MPA; (c) phổ hấp thụ mô phỏng của các MPAs; (d) phổ hấp thụ thực nghiệm của các MPAs [14]. ................................................................................................................11 Hình 1.6. Các thiết kế ...