低電導率超材料的吸波性能研究

魏霖濤，黃大慶，周卓輝，程紅飛，趙 懿

(北京航空材料研究院隱身材料與涂料研究所，北京100095)

超材料是一種由金屬結構有序排列組成的人 造材料，具有負折射率和負磁導率的奇異特性而引起了人們廣泛的關注［1］，由于其具備特殊的電磁特性，超材料在各個領域都有所發展，從早期的超級透鏡到電磁隱身斗篷［2］再到波導器件［3］.

超材料具有的特點之一是可以通過調節結構的幾何尺寸實現所需的介電常數和磁導率，這種介電特性可定制、頻響可調控的設計性，是超材料具有的顯著優勢.2008年，Landy等［4］將超材料引入了吸波材料中實現微波段的窄帶的完美吸收.經過十多年的發展，超材料微波吸收器件從當初的窄 帶 吸 收［5－8］，逐 漸 擴 展 到 高 頻 寬 帶 吸收［9－11］、全頻段高吸收［12］的電磁吸收性能.在電性能的設計上，超材料表現出來了比傳統吸波材料更加靈活多變的特點，可以通過調節超材料單元的結構參數設計其吸波頻段和位置［13－16］.何君等［17］設計了一種以聚酰亞胺基底的雙開口諧振環超材料，其在太赫茲頻段50%濾波帶寬超過180 GHz，張勇等［18］采用雙面濺射銅激光燒蝕的方法制備了圓環套十字形超材料，但金屬銅膜在高溫下可能被氧化等導致厚度不均，且其諧振點均在15 GHz以上.與此同時，現有的諸如光蝕刻法、納米壓印［19］、電化學沉積法［20］、3D 打印［21］等超材料中金屬微結構的加工方法，其過程繁瑣，成本很高且加工周期長，技術要求高，特別是在大曲率，復雜外表面的……