BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Đinh Hồng Tiệp
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP THỤ
BĂNG TẦN RỘNG VÙNG GHz TRÊN CƠ SỞ
VẬT LIỆU BIẾN HÓA (METAMATERIALS)
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU
Hà Nội - 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Đinh Hồng Tiệp
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP THỤ
BĂNG TẦN RỘNG VÙNG GHz TRÊN CƠ SỞ
VẬT LIỆU BIẾN HÓA (METAMATERIALS)
Chuyên ngành: Vật liệu điện tử
Mã số: 9.44.01.23
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS. TS. Vũ Đình Lãm
Hà Nội 2020
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, dưới sự hướng dẫn của
GS.TS. Đình Lãm. Các số liệu, kết quả u trong luận án trung thực chưa
được công bố trong các công trình khác.
NGHIÊN CỨU SINH
ĐINH HỒNG TIỆP
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc chân thành nhất tới GS. TS. Vũ
Đình m, Thầy đã luôn tận tình hướng dẫn, định hướng kịp thời tạo mọi điều
kiện thuận lợi trong suốt quá trình học nghiên cứu sinh công bố các công trình
khoa học để tôi hoàn thành luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. i Xuân Khuyến TS. Bùi Sơn Tùng đã
luôn động viên và trao đổi nhiều ý tưởng khoa học mới cho các công bố của luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ nhiệt tình của các thành viên nhóm nghiên
cứu vật liệu biến hóa (tại Viện Khoa học Vật liệu – Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam), đặc biệt là TS. Nguyễn Thị Hiền và TS. Đặng Hồng Lưu.
Tôi xin được y tỏ sự yêu mến lòng biết ơn chân thành đến c thầy cô,
anh, chị đang công tác tại Phòng Vật lý Vật liệu từ và Siêu dẫn đã luôn tạo điều kiện
và động viên trong suốt thời gian tôi làm luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học Vật liệu, Học Viện Khoa học
Công nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi về môi trường khoa học chuyên nghiệp, s
vật chất, hỗ trợ kinh phí các thủ tục hành chính thuận lợi trong quá trình nghiên
cứu và học tập.
Cuối cùng, tôi xin gửi lòng biết ơn đến gia đình đã luôn tin tưởng và là nguồn
động lực to lớn để tôi hoàn thành luận án này.
NGHIÊN CỨU SINH
ĐINH HỒNG TIỆP
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT
DANH MC CÁC HÌNH V, Đ TH
M ĐẦU ........................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ......................................................................... 6
1.1. Lch s hình thành ca vt liu biến hóa và ng dng ............................ 6
1.2. Lý thuyết môi trường hiu dng .............................................................. 11
1.3. Các tương tác điện t ca vt liu biến hóa ............................................. 13
1.3.1. Cu trúc cộng hưởng điện .................................................................... 13
1.3.2. Cu trúc cộng hưởng t ........................................................................ 16
1.4. S phi hp tr kháng ca vt liu biến hóa với môi trường .................. 19
1.5. Vt liu biến hóa hp th sóng điện t ..................................................... 21
1.6. Vt liu hp th sóng điện t tuyệt đối đa đỉnh và di rng .................... 30
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................ 37
2.1. Phương pháp quang khc ......................................................................... 37
2.2. Phương pháp mô phỏng ........................................................................... 40
2.3. Phương pháp đo đạc ................................................................................. 41
2.4. Phương pháp tính toán các tham s đin t hiu dng ............................ 44
CHƯƠNG 3. VẬT LIU BIN HÓA BẤT ĐỐI XỨNG ĐNG
NG HP TH SÓNG ĐIỆN T ĐA ĐỈNH ..................................... 46
3.1. Hiu ng bất đối xng ca cu trúc hai vòng cộng hưởng đồng trc ...... 46
3.2. Hiu ng bất đối xng ca cu trúc vòng cng hưởng kín ...................... 53
3.3. Vt liu biến hóa đẳng hướng hp th sóng điện t đỉnh kép ............... 59
3.4. Vt liu biến hóa hp th sóng điện t đa đỉnh có cu trúc hình ch X .. 66
3.5. Kết lun .................................................................................................... 70
CHƯƠNG 4. MỞ RNG DI HP TH SÓNG ĐIN T BNG CÁCH
TÍCH HP POLYMER DN ...................................................................... 71
4.1. M rng di tn s hp th ca MPA da trên vic tích hp vt liu polymer
dn ................................................................................................................... 71
4.2. M rng di tn s hp th ca MPA bng cách thay thế hoàn toàn cu trúc
kim loi bi vt liu polymer dn ................................................................... 79