KR20220020743A - 초박막 전자파 완전 흡수체 - Google Patents

초박막 전자파 완전 흡수체 Download PDF

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KR20220020743A
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현가담
정경민
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이화여자대학교 산학협력단
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Abstract

본원은 입사하는 전자기파의 특정 주파수 영역에서 전자기파를 흡수할 수 있는 메타 물질에 관한 것이다. 역 구조의 십자가 층의 도입은 전하의 이동 길이를 증가시켜 공명 주파수 영역을 크게 낮추는 역할을 한다. 그러므로 같은 크기의 단위체로 훨씬 더 긴 파장의 전자기파를 조절할 수 있으므로, 이것은 안테나 초소형화와 초박막화에 효과적이다. 결과적으로 메타 물질 완전 흡수체의 공명 파장의 약 1/4339에 해당하는 두께로, GHz 영역의 주파수 영역에서 흡수 가능성을 시뮬레이션과 측정을 통해 입증하였다. 메타 물질 완전 흡수체의 금속패턴 층과 역 구조의 십자가 층의 두께는 조절이 가능하기 때문에 유전체 층의 두께만 고려하였을 때는 메타 물질 완전 흡수체의 공명 파장의 약 1/8504에 해당하는 두께로 빛을 제어할 수 있다. 또한, 메타 물질 완전 흡수체에 입사하는 전자기파의 각도에 상관없이 같은 주파수 영역에서 공명이 일어나는 것을 계산과 측정을 통해 증명하여, 메타 물질 완전 흡수체가 입사 각도에 독립적인 것을 확인하였고, 이것은 실용적인 상용화에 효과적이다. 이를 통해, 초박막의 유연하고 장착이 용이하며 각도 의존성이 없는 메타 물질 완전 흡수체는 다양한 전자기파 흡수체에 응용되어 사용될 수 있다.

Description

초박막 전자파 완전 흡수체{ULTRATHIN ELECTROMAGNETIC WAVE PERFECT ABSORBER}
본원은, GHz 영역에서 흡수가 가능한 메타 물질(metamaterial)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 패치 안테나(patch antenna)에 역 구조의 십자가 층(negative cross layer)을 도입하여 같은 크기의 단위체로 더 긴 파장의 전자기파를 완전 흡수할 수 있는 초박막 전자파 완전 흡수 메타 물질에 관한 것이다.
메타 물질은 단위체가 일정한 주기를 가지고 배열되어 있을 때, 물질이 본래 갖고 있는 특성이 아닌 유효한 전자기적 특성이 발현되어 자연계에서는 존재하지 않는 물성을 갖는 인공 물질을 말한다. 메타 물질은 외부에서 입사되는 전자기파의 파장보다 작은 크기의 단위체로 이루어져있고 그 단위체의 크기, 모양 등에 따라서 메타 물질의 특성과 용도가 달라진다.
메타 물질 완전 흡수체는 라디오파, 마이크로파, 적외선, 가시광선 등 전자기파 스펙트럼의 상당 구간을 흡수할 수 있어 새로운 물리 현상을 제시하는 동시에, 미래의 응용에 대한 큰 가능성을 보여주고 있다. 특히, 인체에 유해한 마이크로파 흡수에 대한 메타 물질 연구는 활발하게 진행되고 있으며, 더 나아가 실용적인 상용화를 위해 메타 물질 초소형화와 초박막화 연구가 주목받고 있다.
본원은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본원의 목적은 GHz 영역에서 입사하는 전자기파를 특정 주파수에서 흡수하는 초박막(ultrathin) 메타 물질 단위체를 제공하는 것이다.
또한, 본원은 역 구조의 십자가 층(negative cross layer) 도입으로 세 개의 층의 적층 구조로 되어 있는 단위체가 복수개로 배열되어 흡수체의 성능을 향상시키고 더 낮은 주파수 영역에서 완전 흡수가 일어나는 메타 물질 완전 흡수체를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 흡수체는, 금속 패턴 층(patterned metal layer)/유전체 층(dielectric layer)/금속 접지 층(metal ground plane)으로 이루어져 있는 기존의 패치 안테나 메타 물질의 금속 접지 층 대신 십자가 모양이 뚫려있는 역 구조의 십자가 층(negative cross layer)을 도입하였다. 그러므로 상기 메타 물질의 단위체는 금속 패턴 층(patterned metal layer)/유전체 층(dielectric layer)/역 구조 십자가 층(negative cross layer)을 포함한다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체는 상기와 같이 구성된 단위체가 15 mm의 주기를 가지고 복수개로 배열되는 것을 특징으로 한다.
금속 패턴 층(patterned metal layer)/유전체 층(dielectric layer)/역 구조 십자가 층(negative cross) 구조에서 역 구조의 십자가 층(negative cross layer)의 십자가의 길이 또는 유전체 층의 두께를 바꾸면 공명이 일어나는 주파수 영역을 자유롭게 조절할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 흡수체는, EMI용 시트에 포함되며 전자 기기나 스텔스(stealth) 등에 적용되는 것을 특징으로 한다.
본원은 역 구조의 십자가 층(negative cross layer)의 도입으로 얇은 두께와 작은 크기인 단위체로 긴 파장의 전자기파를 흡수할 수 있으며, 이는 초박막형 메타 물질 완전 흡수체로서 다양한 곳에 응용될 수 있다.
또한, 상기 구조체의 유전체 층의 두께 또는 역 구조의 십자가 층(negative cross layer)의 십자가 길이에 따라서 공명 주파수 영역을 자유롭게 변화시킬 수 있다.
도 1a는, 본원의 일 구현예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 전체적인 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1b는, 본원의 일 구현예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 금속 패턴 층과 역 구조의 십자가 층의 상부 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는, 본원의 일 구현예에 따른 메타 물질 완전 흡수체와 비교하기 위한 기존의 패치 안테나 메타 물질의 사시도이다.
도 3은, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 유전체 층의 굴절률 허수 값인 유전 손실값에 따른 반사 손실 결과그래프이다.
도 4는, 본원의 일 실시예에 따른 역 구조의 십자가 층을 도입한 메타 물질 완전 흡수체와 기존의 패치 안테나 메타 물질의 반사 손실을 계산한 시뮬레이션 결과 그래프이다.
도 5a는, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 공명 주파수 영역인 1.41 GHz에서 금속 패턴 층과 역 구조의 십자가 층에 발생한 전하 밀도(charge density)와 표면 전류(surface current)를 나타낸 시뮬레이션 결과이다.
도 5b는, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 공명 주파수 영역인 14.01 GHz에서 금속 패턴 층과 금속 접지 층에 발생한 전하 밀도(charge density)와 표면 전류(surface current)를 나타낸 시뮬레이션 결과이다.
도 6은, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질의 역 구조의 십자가 층의 십자가 길이에 따른 반사도 결과에 대한 시뮬레이션 맵핑(mapping) 결과이다.
도 7a는, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질의 역 구조의 십자가 층의 십자가 길이가 4 mm일 때, 금속 패턴 층과 역 구조의 십자가 층에서 발생한 전하 밀도와 표면 전류에 관한 결과이고, 도 7b는, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질의 역 구조의 십자가 층의 십자가 길이가 14.5 mm일 때, 금속 패턴 층과 역 구조의 십자가 층(negative cross)에서 발생한 전하 밀도와 표면 전류에 관한 결과이다.
도 8은, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 유전체 층의 두께에 따른 반사도 결과에 대한 시뮬레이션 맵핑(mapping) 결과이다.
도 9는, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 유전체 층 두께에 따른 반사 손실 측정 모습을 나타낸 사진이다. .
도 10a는, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 유전체 층 두께에 따라 3 가지로 제작된 흡수체의 반사 손실 시뮬레이션 결과 그래프이고, 도 10b는, 본원의 일 실시예에 따라 상기 제작된 3 가지의 메타 물질 완전 흡수체의 반사 손실 측정 결과 그래프이다.
도 11은, 본원의 일 실시예에 따른 제작된 메타 물질 완전 흡수체의 앞면(좌측)과 뒷면(우측)을 나타낸 사진이다.
도 12a는, 본원의 일 실시예에 따른 전자기파의 입사 각도에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 반사 손실 계산 맵핑(mapping)으로 전자기파가 TE(transverse electric) 모드로 입사될 때(좌측), 및 TM(transverse magnetic) 모드로 입사될 때(우측)의 그래프이다.
도 12b는, 본원의 일 실시예에 따른 제작된 메타 물질 완전 흡수체에 전자기파의 입사 각도를 다르게 하여 측정된 반사 손실 그래프(좌측) 및 입사 각도에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 측정 사진(우측)이다.
도 1a와 도 1b를 참조하여 설명하면, 본원의 일 구현예에 따른 메타 물질 흡수체는 금속 패턴 층/유전체 층/역 구조의 십자가 층을 포함하는 단위체가 15 mm의 주기로 배열되어 있는 메타 물질 완전 흡수체이다.
금속 패턴 층은 구리(copper) 금속으로 제작되었고, 그 형상은 십자가 모양으로 가로와 세로의 길이는 모두 5.8 mm이며 폭(width)은 5 mm으로 구성되었다. 또한 상기 금속 패턴 층의 두께는 12 ㎛이다.
유전체 층은 폴리이미드(polyimide) 물질로 구성되어 있고, 두께에 따라서 공명 주파수 영역이 바뀐다. 도 1과 도 2에서는 유전체 층의 두께가 25 ㎛로 고정되어있다.
역 구조의 십자가 층은 구리(copper) 금속으로 제작되었고, 구리 플레이트에 십자가 모양으로 뚫려 있다. 상기 십자가 모양의 가로와 세로 길이는 모두 14 mm이며, 폭(width)은 2 mm로 고정되어있다. 또한 상기 역 구조 십자가 층의 두께는 상기 금속 패턴 층의 두께와 같은 12 ㎛이다.
도 2는, 본원의 일 구현예에 따른 메타 물질 완전 흡수체와 비교하기 위한 기존의 패치 안테나의 사시도이며, 이는 금속 패턴 층/유전체 층/금속 접지 층의 단위체를 포함하고 있다. 상기 단위체는 15 mm의 주기로 배열되어 있다.
도 2의 금속 패턴 층과 유전체 층은 상기 도 1과 같은 구조로 구성되어있다. 금속 접지 층은 구리(copper) 금속으로 제작되었고, 가로, 세로 길이는 모두 15 mm인 구리 플레이트이며, 그 두께는 12 ㎛이다.
도 3은, 본원의 일 실시예에 따른 유전체 층의 두께가 25 ㎛인 메타 물질 완전 흡수체 유전체 층의 굴절률(refractive index)의 허수 값인 k에 따른 반사 손실 계산 결과 그래프이다. 유전 손실 값이 큰 것은 높은 흡수능의 필수적인 요건이 아니며, 완전 흡수를 위한 유전 물질의 두께와 유전 손실 값의 상관 관계가 존재한다. 유전체 층의 두께가 얇아질수록 유전 손실 값이 작아져야 완전 흡수가 가능하다. 결과적으로 도 3에서 볼 수 있듯이, 유전 손실 값이 작아질수록 유전체 층의 두께 25㎛에서 완전 흡수가 일어난다.
유전 손실(loss tangent) 값은 [수학식 1]과 같이 표현되고,
Figure pat00001
값은 굴절률의 실수값이고,
Figure pat00002
값은 굴절률의 허수값이다.
[수학식 1]
유전 손실(Loss tangent);
Figure pat00003
본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 시뮬레이션을 진행하기 위해서 FDTD 소프트웨어[commercial FDTD software (Lumerical Inc.)]를 사용하였으며 구리 금속으로 이루어져 있는 금속 패턴 층과 역 구조의 십자가 층, 금속 접지 층은 손실이 없는 완전 도체(perfect electrical conductor)를 사용하였고, 폴리이미드로 구성된 유전체 층의 굴절률(refractive index)은 1.81659+0.001i의 값을 사용하였다.
도 4는, 본원의 일 실시예에 따른 유전체 층의 두께가 25 ㎛로 같은 역 구조의 십자가 층이 있는 메타 물질 완전 흡수체와 기존의 패치 안테나 메타 물질의 시뮬레이션한 반사 손실을 나타낸 그래프이며, 역 구조의 십자가 층을 도입한 메타 물질은 1.41 GHz 대역에서 공명이 일어나고 기존의 패치 안테나 메타 물질은 14.01 GHz 대역에서 공명이 일어난다. 기존의 패치 안테나 메타 물질의 경우, 공명 파장의 1/435의 두께로 전자기파를 흡수하지만, 역 구조의 십자가 층이 있는 메타 물질 완전 흡수체의 경우에는 공명 파장의 1/4339의 두께로 빛을 제어할 수 있다. 이는, 본원의 일 구현예에 따른 메타 물질 완전 흡수체가 같은 단위체의 크기로 더 긴 파장의 전자기파를 제어할 수 있음을 보여준다. 이 현상을, 도 4a와 도 4b를 통해 이해할 수 있다.
도 5a는, 공명 주파수 영역인 1.41 GHz에서 금속 패턴 층(좌측)과 역 구조의 십자가 층(우측)에서 발생한 전하 밀도, 표면 전류 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다. 도 5b는, 공명 주파수 영역인 14.01 GHz에서 금속 패턴 층(좌측)과 금속 접지 층(우측)에서 발생한 전하 밀도 및 표면 전류 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.
기존의 패치 안테나 메타 물질의 전하 밀도 시뮬레이션 결과, 금속 패턴 층과 금속 접지 층이 서로 반대의 전하 밀도를 띄고 있고 십자가 모양의 표면에 골고루 전하가 분포되어 있으며, 이에 따라 표면 전류가 금속 패턴 층에서는 위에서 아래로, 금속 접지 층에서는 아래에서 위로 따라 이동한다. 그에 반해, 본원의 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 전하 밀도 시뮬레이션의 결과, 금속 패턴 층과 역 구조의 십자가 층의 십자가 모양 모서리(edge) 부분에서 전하가 국소화 되어있는 것을 확인 할 수 있다. 또한, 기존의 패치 안테나 메타 물질과는 다르게 역 구조의 십자가 층의 경우 십자가 모양이 뚫려 있기 때문에 전하가 바로 이동하지 못하고 십자가의 길이에 따라 전하가 이동하므로 전하 이동 길이(path)가 길어져 기존의 패치 안테나보다 훨씬 공명 파장이 길어지고 저주파 영역으로 이동하는 것이다.
도 6를 참조하여 설명하면, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 역 구조의 십자가 층의 십자가 길이를 2 mm부터 14.75 mm까지 증가시켜 시뮬레이션한 반사도 맵핑에서 십자가의 길이가 증가할수록 공명 주파수 영역은 크게 낮은 주파수 영역으로 이동하는 것을 확일할 수 있다. 특히, 역 구조의 십자가 층의 십자가 길이가 금속 패턴 층의 가로, 세로 길이와 비슷해지는 부분을 기점으로 십자가 길이가 금속 패턴 층의 가로, 세로 길이보다 작을 때는 공명 주파수가 크게 변화하는 것을 발견할 수 있고, 십자가 길이가 금속 패턴 층의 가로, 세로 길이보다 클 때에는 공명 주파수가 작게 변화하는 것을 볼 수 있다.
이는, 앞서 설명한 금속 패턴 층과 역 구조의 십자가 층의 전하 밀도와 표면 전류의 시뮬레이션 결과로 설명할 수 있다.
도 7a와 도 7b를 참조하여 설명하면, 역 구조의 십자가 층의 십자가의 길이가 길어지면서 전하의 이동 길이가 증가하기 때문에 이동 속도가 느려지고 그 이유로 주파수가 낮아지는 것이다.
도 8을 참조하여 설명하면, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 유전체 층의 두께에 따라 공명 주파수는 변화한다. 유전체 층의 두께를 0 ㎛에서 200 ㎛로 변화했을 때, 두께가 증가할수록 공명 주파수가 높아지는 것을 시뮬레이션 결과로 확인할 수 있다.
도 9를 참조하여 설명하면, 시뮬레이션 결과를 확인하기 위해서 전자파기술연구소(EMTI)에서 유전체 층 두께에 따라 제작된 세 가지의 메타 물질 완전 흡수체의 반사 손실을 측정하였다. 측정을 위해 도 9에서 볼 수 있듯이, 두 개의 혼 안테나와 네트워크 분석기(agilent network analyzer, E8364B)를 사용하였다. 하나의 혼 안테나에서 0.5 MHz에서 6 GHz까지의 전자기파를 각 메타 물질 흡수체에 조사해주고, 흡수체에서 반사된 전자기파를 다른 하나의 혼 안테나에서 신호로 받았다. 반사 손실을 측정하기 위해서 혼 안테나와 흡수체의 거리를 최소 1 m 이상으로 유지하였고, 반사 손실에 대한 레퍼런스 측정을 위해 메타 물질 완전 흡수체에 사용된 구리 기판에서 베이스라인(baseline)으로 처음에 측정하였다. 레퍼런스인 구리 기판을 베이스라인으로 측정해서 노말라이즈를 한 후, 본원의 일 실시예에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 반사 손실을 측정하였다.
도 10a을 참조하여 설명하면, 메타 물질 흡수체의 유전체 층 두께에 따라 25 ㎛, 5 ㎛, 125 ㎛로 제작된 세 가지의 메타 물질에 대한 반사 손실 시뮬레이션 결과이다. 시뮬레이션 결과, 유전체 층의 두께가 두꺼워질 수록 공명 주파수가 고주파로 이동하는 것을 볼 수 있다. 유전체 층 두께가 25 ㎛일 때, 공명 주파수 1.41 GHz에서 -25 dB, 두께 50 ㎛일 때는 공명 주파수 1.91 GHz에서 -31 dB, 그리고 두께 125 ㎛일 때는, 공명 주파수 2.85 GHz에서 -37 dB의 반사 손실 값을 시뮬레이션을 통해 얻을 수 있다.
도 10b를 참조하여 설명하면, 메타 물질 완전 흡수체의 유전체 층 두께가 25㎛일 때, 공명 주파수 1.46 GHz에서 반사 손실은 -20 dB, 두께 50 ㎛일 때는 공명 주파수 2.01 GHz에서 반사 손실은 -26 dB, 그리고 두께 125 ㎛일 때는, 공명 주파수가 3.05 GHz에서 반사 손실이 -29 dB의 값을 갖는 것을 측정을 통해 확인하였다. 이는, 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 매우 일치하는 경향이라는 것을 알 수 있다.
도 10a에서 반사 손실은 상기 [수학식 1]과 같이 계산된다. 이 때, [수학식 2]에 사용된 τ은 반사 계수(reflection coefficient) 값이다.
[수학식 2]
반사계수 (reflection Loss) = 20logτ[dB]
도 11을 참조하여 설명하면, 제작된 메타 물질 완전 흡수체의 사진을 나타낸 것이다. 좌측 사진은 상기의 단위체가 복수개로 배열되어 있는 메타 물질의 앞면이고, 우측 사진은 메타 물질의 뒷면이며 각 사진엔 하나의 단위체 사진이 삽입되어 있다.
도 12a를 참조하여 설명하면, 유전체 층의 두께가 25 ㎛일 때, 전자기파의 TE(transverse electric) 모드에서 입사 각도를 0°에서 70°까지 나누어서 계산한 결과가 좌측 반사도 맵핑 그래프이고, 전자기파의 TM(transverse magnetic) 모드에서 입사 각도를 0°에서 70°까지 나누어서 계산한 결과가 우측 반사도 맵핑 그래프이다. 상기 그래프를 통해, 메타 흡수 물질에 입사하는 전자기파의 각도가 0°에서 70°로 증가하여도 1.41GHz에서 반사가 일어나는 것을 확인 할 수 있다. 결과적으로, 메타 물질 완전 흡수체는 전자기파의 입사 각도와 독립적이다.
도 12b를 참조하여 설명하면, 유전체 층의 두께가 25 ㎛인 메타 물질 완전 흡수체에 입사하는 전자기파의 각도를 10°, 30°, 50°, 70°로 나누어 측정한 반사 손실 결과 그래프(좌측)이다. 입사 각도에 따른 메타 물질 완전 흡수체의 반사 손실 측정은 앞서 언급한 것과 같이, 전자파기술연구소(EMTI)에서 측정하였고, 두 개의 혼 안테나와 네트워크 분석기(agilent network analyzer, E8364B)를 사용하였다. 측정 모습은 도 12b의 우측 사진과 같으며, 각도에 따라 측정하기 위해서 대형 무반사 챔버실에서 혼 안테나와 메타 물질 완전 흡수체의 거리를 최소 2 m 이상으로 유지하여 측정하였다. 혼 안테나와 메타 물질 완전 흡수체의 거리가 더 길어져 바닥 반사가 일어나며, 이것은, 반사 손실 그래프(좌측)에서 공명 주파수 외에서도 큰 피크들이 나오는 이유이다. 결과적으로, 전자기파의 입사 각도를 증가시켜도 공명 주파수가 변화하지 않는 것이 계산 결과와 측정 결과가 매우 일치하는 것을 확인할 수 있고, 이를 통해서 메타 물질 완전 흡수체는 입사 각도에 영향을 받지 않는 것을 보여주고 있다.

Claims (13)

  1. 역 구조의 십자가 층 도입으로 인해, 전하의 이동 길이를 증가시켜 동일한 크기의 단위체로 긴 파장의 전자기파를 흡수할 수 있는,
    초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초박막 메타 물질 완전 흡수체의 공명 파장의 약 1/4339에 해당하는 두께로 GHz 영역의 주파수 영역에서 흡수 하는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 초박막 메타 물질 완전 흡수체의 금속 패턴 층과 역 구조의 십자가 층의 두께는 조절이 가능하며, 유전체 층의 두께만 고려하여 상기 초박막 메타 물질 완전 흡수체의 공명 파장의 약 1/8504에 해당하는 두께로 빛을 제어하는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위체는 금속 패턴 층/유전체 층/역 구조의 십자가 층으로 적층되어있는 단위체로, 상기 단위체가 15 mm의 주기로 배열되어 있는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 단위체의 상기 금속 패턴 층은 십자가 모양으로 가로와 세로 길이는 5.8 mm이며, 폭은 5 mm이고, 두께는 12 ㎛를 포함하는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 역 구조의 십자가 층은 구리 기판에 십자가 모양이 뚫려있는 단위체로, 십자가의 가로와 세로 길이는 14 mm이며, 폭은 2 mm이고, 두께는 12 ㎛를 포함하는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    각 공명 주파수에서 전하 밀도는 상기 금속 패턴 층과 상기 역 구조 십자가 층의 십자가 모서리 부분에 국소화되어있으며, 이에 따라 표면 전류는 전하가 역 구조 십자가 층의 십자가를 따라 이동해야하기 때문에, 전하의 이동 길이가 길어지고 이동 속도가 느려져 주파수가 낮아지는 것인, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  8. 상기 역 구조의 십자가 층의 폭은 고정시키고 십자가 길이를 변화시키면, 십자가 길이가 금속 패턴 층의 길이와 같아지기 전까지는 공명 주파수 영역은 급격하게 낮아지지만, 상기 역 구조 십자가 층의 십자가 길이가 금속 패턴 층의 길이보다 길어지면 주파수 영역은 완만하게 낮아지는 것인, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 역 구조의 십자가 층의 십자가 길이를 2 mm에서 14.9 mm까지 변화시키면 공명 주파수를 11 GHz에서 1 GHz까지 자유롭게 조절할 수 있는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  10. 상기 역 구조의 십자가 층의 십자가 길이를 고정시키고, 상기 초박막 메타 물질 흡수체의 상기 유전체 층 두께를 증가시키면, 공명 주파수가 높아지는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유전체 층의 두께를 0 m에서 200 ㎛로 증가시키면, 공명 주파수가 1 GHz에서 4 GHz까지 자유롭게 조절할 수 있는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  12. 입사하는 전자기파의 각도와 의존성이 없는, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자기파의 입사 각도를 0°에서 70°까지 증가시켜도 공명 주파수가 변화하지 않고 일정한 것인, 초박막 메타 물질 완전 흡수체.
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