A 90-nm-thick graphene metamaterial for strong and extremely broadband absorption of unpolarized light

宽带 超材料吸收剂 吸收(声学) 光学 太赫兹辐射 等离子体子 光子晶体
作者
Han Lin,Björn C. P. Sturmberg,Keng-Te Lin,Yunyi Yang,Xiaorui Zheng,Teck K. Chong,C. Martijn de Sterke,Baohua Jia
出处
期刊:Nature Photonics [Springer Nature]
卷期号:13 (4): 270-276 被引量:159
标识
DOI:10.1038/s41566-019-0389-3
摘要

Broadband strong light absorption of unpolarized light over a wide range of angles in a large-area ultrathin film is critical for applications such as photovoltaics, photodetectors, thermal emitters and optical modulators. Despite long-standing efforts in design and fabrication, it has been challenging to achieve all these desired properties simultaneously. We experimentally demonstrate a 12.5 cm2, 90-nm-thick graphene metamaterial with approximately 85% absorptivity of unpolarized, visible and near-infrared light covering almost the entire solar spectrum (300–2,500 nm). The metamaterial consists of alternating graphene and dielectric layers; a grating couples the light into waveguide modes to achieve broadband absorption over incident angles up to 60°. The very broad spectral and angular responses of the absorber are ideal for solar thermal applications, as we illustrate by showing heating to 160 °C in natural sunlight. These devices open a novel approach to applications of strongly absorbing large-area photonic devices based on two-dimensional materials. Eighty-five per cent absorptivity of unpolarized light over the wavelength range 300–2,500 nm is realized in a 90-nm-thick, 12.5 cm2 metamaterial.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bkagyin应助三乐采纳,获得10
刚刚
1秒前
3秒前
冷冷发布了新的文献求助10
4秒前
兴奋元冬发布了新的文献求助30
5秒前
xt完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
覃某发布了新的文献求助10
8秒前
Vedia发布了新的文献求助10
9秒前
x5kyi发布了新的文献求助30
10秒前
哇咔咔咔发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
深情安青应助老纪1999采纳,获得10
15秒前
林cy完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
17秒前
18秒前
友好元蝶完成签到 ,获得积分10
19秒前
重启龙少关注了科研通微信公众号
19秒前
ssl完成签到 ,获得积分10
20秒前
看海的小鱼完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
benben应助1303676586采纳,获得10
22秒前
22秒前
25秒前
橙汁发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
27秒前
27秒前
28秒前
兴奋元冬发布了新的文献求助10
28秒前
蓝眸发布了新的文献求助10
29秒前
所所应助mm浮生诺梦采纳,获得10
29秒前
yyy发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
Sherry发布了新的文献求助10
31秒前
长情晓灵完成签到,获得积分20
32秒前
重启龙少发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
Jasper应助Carol采纳,获得30
37秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Structured Clinical Interview for DSM-IV-TR Axis I Disorders, Research Version, Patient Edition With Psychotic Screen (SCID-I/P W/ PSY SCREEN) 400
Cardiology: Board and Certification Review 300
Transformerboard III 300
Handbook of Biochips 200
Studies in vertebrate evolution; essays presented to F. R. Parrington 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2357832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2064797
关于积分的说明 5154794
捐赠科研通 1793847
什么是DOI,文献DOI怎么找? 896112
版权声明 557509
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 478312