Large-scale, low-cost, broadband and tunable perfect optical absorber based on phase-change material.

ممتص بصري مثالي واسع النطاق، ومنخفض التكلفة، وعريض النطاق، وقابل للضبط قائم على مادة متغيرة الطور.

Clicks: 270
ID: 87670
2020
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #75 of 106 articles by views in Nanoscale

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Metamaterial-based electromagnetic absorbers have attracted much attention recently, but most previous realizations suffer from issues of narrow bandwidth, time-consuming and high-cost fabrication methods, and/or fixed functionalities, and so are unfavorable for practical applications. Here, we demonstrate experimentally a large-scale, broadband, polarization-independent, and tunable metamaterial absorber, which works for both visible and near-infrared light. A lithography-free and low-cost method was utilized to fabricate a centimeter-sized metamaterial sample in a metal-insulator-metal (MIM) configuration with nano-scale precision, in which a phase-change material, Ge2Sb2Te5 (GST), was adopted as the insulating spacer of the MIM structure. With two different resonance mechanisms working together, the proposed device was shown to exhibit high absorptivity (>80%) within a broad wavelength band (480-1020 nm). By thermally tuning the phase state of the GST layer, we can dramatically enlarge the working bandwidth of the metamaterial absorber by shifting one absorption peak by about 470 nm. These findings may stimulate many potential applications in, for example, solar cells, energy harvesting, smart sensing/imaging, and color printing.
حظيت ممتصات الموجات الكهرومغناطيسية القائمة على المواد الخارقة (الميتاماتيريال) باهتمام واسع مؤخرًا، غير أن معظم النماذج السابقة تعاني من مشكلات تتمثل في ضيق عرض النطاق الترددي، وطرق تصنيع مستهلكة للوقت وباهظة التكلفة، و/أو وظائف ثابتة، مما يجعلها غير مواتية للتطبيقات العملية. ونستعرض هنا تجريبيًا ممتصًا من المواد الخارقة واسع المساحة، وعريض النطاق، ومستقلاً عن الاستقطاب، وقابلاً للضبط، ويعمل في نطاقي الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة على حد سواء. وقد استُخدمت طريقة منخفضة التكلفة وخالية من الطباعة الحجرية (الليثوغرافيا) لتصنيع عينة من المواد الخارقة بمقياس سنتيمتري بتكوين معدن-عازل-معدن (MIM) وبدقة نانوية، حيث اعتُمدت مادة متغيرة الطور، هي Ge₂Sb₂Te₅ (GST)، كفاصل عازل لبنية MIM. ومن خلال تضافر آليتي رنين مختلفتين معًا، أظهر الجهاز المقترح امتصاصية عالية (أكبر من 80%) ضمن نطاق أطوال موجية عريض (480–1020 نانومتر). وعبر الضبط الحراري للحالة الطورية لطبقة GST، تمكّنا من توسيع نطاق التشغيل لممتص المواد الخارقة بصورة كبيرة عن طريق إزاحة إحدى قمم الامتصاص بنحو 470 نانومتر. وقد تحفز هذه النتائج العديد من التطبيقات المحتملة، على سبيل المثال، في الخلايا الشمسية، وحصاد الطاقة، والاستشعار/التصوير الذكي، والطباعة الملونة.
Reference Key
mou2020largescalenanoscale Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Mou, Nanli;Liu, Xiaolong;Wei, Tao;Dong, Hongxing;He, Qiong;Zhou, Lei;Zhang, Yaqiang;Zhang, Long;Sun, Shulin;
Journal Nanoscale
Year 2020
DOI
10.1039/c9nr07602f
URL
Keywords
benzo[1,2-b:4,5-c′]dithiophene-4,8-dione donor polymers nonfullerene solar cells thieno[3,4-b]thiophene

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.