超材料是一种具有周期性单元结构的人工复合材料,通过结构单元的尺寸及形状的设计,使其具有奇异的电磁特性,并在电磁学、光学、材料学等领域拥有广泛的应用前景。自2004年石墨烯被证明可在自然界中稳定存在以来,石墨烯便以其优良的电学特性,在新材料及电子信息领域引起了人们广泛的关注和强烈的兴趣。石墨烯在太赫兹、红外波段可支持表面等离子波,使基于石墨烯的超材料研究成为新型电磁材料领域的重要课题。本文主要围绕基于石墨烯的超材料太赫兹吸收体的理论研究与设计而展开,主要研究内容如下:1.提出一种基于有图案石墨烯的超薄宽带超材料太赫兹吸收体结构,利用石墨烯-介质层-石墨烯的石墨烯图案层来代替典型三层超材料结构中的金属图案层进行仿真分析。结果表明,对于厚度为33.254 μm吸收体,表面等离子体共振产生了处于f= 1 THz处的谐振峰,而由于F-P腔的作用在f= 1.35 THz频率处产生谐振,通过吸收峰的叠加达到了扩展吸收带宽的效果,从而实现了对太赫兹波的宽带吸收,并且在1.026 THz吸收带宽内其吸收率能到达到80%以上。进一步的仿真结果表明该吸收体的吸收特性偏振无关,并对入射角变化不敏感。2.提出一种基于石墨烯方环制备的可调谐超材料太赫兹吸收体结构。该吸收体以石墨烯方环作为上层图案层,中间介质层的材料为Si,底层是A1平面层。仿真结果表明,在0.294 THz、0.876 THz频率处实现了吸收率近100%的完美吸收,在1.458 THz频率处的吸收率达60%,并且在0.876 THz以及1.458 THz频率处产生了明显的相干相消现象,在0.294 THz频率处产生表面等离子体共振。进一步分析表明,该吸收体具有偏振无关、对入射角度不敏感的特性,且通过对石墨烯化学电势及吸收体介质层厚度的调节,可实现对谐振频率以及谐振幅度的调谐。