近日，我校电子与信息工程学院魏晨崴等人与合肥工业大学合作，在太赫兹功能器件研究方面取得重要进展，相关研究成果《Metamaterial-inspired ultra-broadband and switchable terahertz absorber and polarization converter based on vanadium dioxide》已被国际学术期刊Physica Scripta正式接收（https://doi.org/10.1088/1402-4896/adf676）。该研究提出了一种基于二氧化钒（VO₂）的智能太赫兹超材料，实现了在单一结构中吸收与偏振转换功能的动态切换，具有超宽带、高效率和宽角度稳定性等优异特性。

太赫兹波在通信、成像与传感等领域具有广阔应用前景，然而自然材料对太赫兹波的调控能力有限。超材料作为一种人工结构材料，能够实现对电磁波的高效调控，但传统超材料功能单一，难以满足多场景应用需求。本研究通过引入具有温致相变特性的VO₂材料，构建了一种多层复合超结构，在VO₂处于金属态时，结构在1.98–5.98 THz频段内实现超过90%的超宽带吸收，相对带宽高达100.5%；当VO₂转为绝缘态时，结构在1.16–2.81 THz范围内实现超过90%的偏振转换效率，相对带宽达83.1%。该结构在高达60°的入射角下仍保持良好性能，展现出优异的角度稳定性。研究团队通过电磁仿真与参数优化，系统分析了结构的阻抗匹配特性、电场分布与表面电流行为，揭示了宽带吸收与偏振转换的物理机制。该设计在保持结构简洁的同时，实现了功能集成与性能提升，相较于已有报道的多功能超材料，在带宽和相对带宽方面均表现出显著优势。该研究成果为太赫兹波动态调控提供了新思路，在自适应隐身涂层、偏振编码通信、多谱成像等领域具有重要应用潜力，也为下一代太赫兹智能器件的开发奠定了理论与技术基础。

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（图、文：魏晨崴；审核：李松斌）