课题组邵琳达博士在国际材料著名期刊 Carbon发表以“Graphene-based ultralow-profile microwave Fresnel lens”为题的研究文章。

      随着科技的不断进步，对于电磁系统的微型化和集成化需求日益增长。传统的曲面透镜虽然在光学系统中发挥着关键作用，但其体积庞大和制造难度高的问题一直困扰着科研人员。课题组邵琳达等人提出了基于石墨烯的超低剖面微波菲涅尔透镜。石墨烯，这种由单层碳原子构成的二维材料，以其独特的电子传输特性和力学性能，成为了现代科技领域的宠儿。在这篇发表于《Carbon》期刊的研究论文中，我们的团队展示了如何利用石墨烯环构建超薄且基本平整的菲涅尔透镜。通过精确设计和实验验证，我们证明了这种透镜能够在微波频段实现卓越的聚焦性能，且其厚度与工作波长的比值达到了惊人的10^-7，实验结果与仿真结果一致。该论文证实了原子厚度的石墨烯基透镜的可行性，并展示了其在超紧凑集成方面的潜力。与传统的透镜相比，这种基于石墨烯的菲涅尔透镜具有低剖面、轻质量、低成本制造等显著优势，是实现电磁系统微型化的理想选择。

图1 石墨烯菲涅尔透镜电磁波聚焦示意图

图2 不同层数的石墨烯菲涅尔透镜实物照片

图3 不同层数的石墨烯菲涅尔透镜聚焦效果

      邵琳达博士为本论文第一作者，朱卫仁老师为通讯作者，上海科技大学王雄教授、博士生张怔平，上海交通大学贺冲教授，北京理工大学司黎明教授，悉尼大学Ivan D. Rukhlenko博士也对本论文做了重要贡献。《Carbon》杂志是一个国际多学科平台，涵盖碳材料领域的科学进展，是国际碳材料领域顶级期刊，2022年期刊影响因子10.9，JCR分区Q1。