完全吸收源于导电材料中价电子与光的强烈相互作用。光学超材料是利用其优越的光子捕获能力的有效途径。因此，可以通过纳米级共振等离子体和超材料结构来实现完美的吸收体。
超材料完美吸收体(MPA)通常由周期性的亚波长金属(例如等离子体超吸收体)或介电共振单元组成。与静态无源物理系统相比，可调谐超材料可以动态操纵电磁波，改善光学响应的多维控制。在超材料中实现可调谐特性有两种典型的策略：机械重建和改变超材料的晶格结构。
与这些经典方法相比，功能材料和超材料结构的结合提供了一种通过外部刺激改变材料光学特性的方法，并具有更快的响应率。石墨烯作为一种典型的可调谐功能材料，具有优异的机械、电学和光学特性。将石墨烯结合到超材料结构中可以显著增强光与物质的相互作用。
在这方面，吴卫平教授的团队利用石墨烯和分级结构等离子体超材料的独特特性，展示了一种新型可调谐超宽带太赫兹吸收体。该团队的研究论文发表在《先进设备与仪器》杂志上。
超材料结构包括交替的T形金条/正方形、介电层以及金层上的石墨烯层。MPA的平均吸收在从20.8THz到39.7THz的超宽频率范围内实现了90%。通过电场图分析了宽带特性的起源，并研究了石墨烯对吸收窗口的调制。此外，还研究了不同参数对结果的影响，并讨论了这种结构在光电子领域的潜在应用。
最后，将最近报道的太赫兹-远红外波段的一些宽带吸收体与本工作的结果进行了比较和分析。所提出的超材料宽带吸收体具有更高的平均吸收和更宽的频率范围。所提出的结构只有一层图案化的金，与其他文献相比，在制造方面具有很大的优势。
总之，提出并研究了一种新型的石墨烯和分级结构等离子体超材料的超宽带可调谐太赫兹吸收体，并对20.8THz-39.7THz的近乎完美的超宽带吸收进行了数值研究。所提出的吸收体是通过在每个晶胞中交替布置两个不同尺寸的金结构来实现的。超过宽带吸收体90%吸收的带宽约为18.9THz。
通过调节石墨烯的费米能级，可以调节超宽带的位置。此外，还定量分析了几何参数对吸收体吸收光谱的影响。这些结果表明，这项工作中提出的超材料吸收体可以在可调谐滤波、探测器、受控热辐射和其他光子器件领域带来进一步的改进。
