基于第一性原理的黑磷中应变工程调控的广调谐完美吸收角

利用电子结构密度泛函理论，我们计算了受应变块体黑磷的各向异性介电响应。采用所获得的介电常数张量，我们求解麦克斯韦方程并研究了由堆叠在金属衬底上的黑磷薄膜组成的层状结构的电磁响应。我们的结果表明，垂直于或平行于黑磷生长方向施加的微小压缩或拉伸应变（$\sim 4\%$）能有效控制epsilon-near-zero响应，并允许完美吸收从低入射角 $\theta=0^\circ$ 调谐到高值 $\theta\approx 90^\circ$，同时切换能量流方向。结合空间非均匀应变模型，我们还发现对于某些厚度的黑磷，可通过受控的面内应变变化实现近完美吸收。这些发现可作为设计大范围可调谐完美电磁波吸收器件的指导原则。