这篇论文的研究内容由亚琛工业大学的Lukas Conrads教授及其团队完成，研究成果发表在《Advanced Optical Materials》期刊上。该研究探讨了如何通过相变材料实现对红外辐射的动态控制，具有重要的应用前景。
随着红外辐射控制技术的不断发展，许多技术领域如辐射冷却、热伪装、化学传感和光学成像等都受益于此。根据基尔霍夫的热辐射定律，物体的发射率与其吸收率在热平衡状态下是相等的。因此，通过调节材料的吸收率，可以实现对红外辐射的人工调制。然而，传统的红外辐射控制方法面临着许多挑战，尤其是在空间分辨率和动态调节能力方面。为了克服这些挑战，研究团队提出了一种基于等离子体相变材料（PCM）In3SbTe2的可重构光栅吸收器，以实现对大面积红外辐射的发射率控制。
本研究的主要目标是开发一种能够在不同波长下调节吸收特性的光栅结构。研究采用了商业化的直接激光写入系统Nanoscribe Photonic Professional GT，通过激光照射将In3SbTe2材料从非晶态转变为晶态，从而改变其光学性质。具体而言，研究人员在金属反射镜上方写入了不同宽度的光栅结构，以实现对红外辐射的调制。通过调节激光功率，研究人员能够精确控制光栅的宽度，从而编码不同的偏振敏感图案。
在实验中，研究团队使用了傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术，测量了不同光栅宽度下的反射光谱，并与数值模拟结果进行了比较。结果表明，光栅的宽度对磁偶极共振的波长有显著影响，能够实现从6μm到14μm的几乎完美吸收。研究的主要成果包括可重构的光栅吸收器，通过激光写入技术，成功实现了对In3SbTe2材料的局部相变，形成了具有不同吸收特性的光栅结构。这种结构能够在不同的波长下表现出不同的吸收特性。
在研究过程中，作者面临了多项挑战。例如，数据收集过程中遇到的困难，导致研究进度延迟。为了解决这一问题，研究团队采取了优化激光功率和扫描速度的措施，确保材料能够在所需的区域内实现有效的相变。此外，尽管研究展示了小面积的光栅结构，但将这一技术扩展到更大面积的应用仍然是一个挑战。如何在保持高精度的同时实现大规模生产是未来研究的一个重要方向。
本研究的结果为红外辐射的动态控制提供了新的思路，具有广泛的应用前景。未来的研究方向可能包括将这种可重构的光栅吸收器与其他光学元件集成，开发出更为复杂的光学系统，以实现更高效的红外成像和热管理。此外，探索其他类型的相变材料，以实现更广泛的波长调控和更高的性能，也是一个值得关注的方向。
其团队的研究为红外辐射的控制开辟了新的方向，展示了相变材料在光学应用中的巨大潜力。随着技术的不断进步和应用的深入，未来有望在多个领域实现突破性进展。研究团队的工作不仅为红外辐射的调控提供了新的方法，也为相关领域的研究者提供了宝贵的参考，期待未来更多的研究能够在此基础上继续深入。
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https://doi.org/10.1002/adom.202202696