Opto-Electronic Advances上的新出版物概述了石墨烯赋能的动态超表面和超器件。超表面，人工亚波长结构化界面，表现出前所未有的能力来操纵从可见光到太赫兹和微波频率的电磁 (EM) 波。
在过去的十年中，静态超表面和超器件得到了广泛的研究。然而，由于一般由金属和/或电介质制成的构建块的被动性质，它们的功能在制造后无法在原位主动调整，这严重阻碍了它们在激光雷达中的变焦透镜、动态全息和光束控制等应用场景. 在这些重要要求的推动下，科学家们多年来一直在努力提高超表面的动态可调性，并将活性材料或组件引入无源超表面已被提议作为首要考虑策略。
迄今为止，各种活性材料和组件，如透明导电氧化物、相变材料、二维材料(尤其是石墨烯)、变容二极管、弹性材料和微机电系统，已在理论和实验上得到证明，以增强活性通过应用外部热、电、光学和机械刺激对超表面和超器件的可调谐性，产生一个新的方向，即动态(例如可调谐、可重构、可编程、智能和数字编码)超表面和超器件。
需要注意的是，虽然之前的研究为动态超表面和超器件提供了主要的灵感来源，但每种类型的活性材料和组件都具有一组独特的特性，提供了令人鼓舞的机会，但也面临着不同的局限性和挑战。近年来发表的几篇评论文章都集中在该领域讨论上述问题。然而，仍然缺乏对基于石墨烯的动态超表面和超器件的全面综述，由于石墨烯的非凡特性，它们具有同等甚至更重要的意义。
在本文中，作者将石墨烯赋能的动态超表面和超器件分为两类，即具有结构化石墨烯构建块的超表面和与石墨烯集成的混合超表面，如图 1 所示。动态频谱操纵、波前整形、偏振控制和频率转换的发展分别在近/远场和全局/局部方式中得到了高度阐述。还概述和分析了剩余的挑战和潜在的未来发展。
作者认为，由于紧凑的占位面积、显着的电可调谐性、宽带和高速运行等固有优势，石墨烯和类石墨烯二维材料正在将使用超表面的 EM 波操纵推向一个新的高度：从静态到动态，这肯定会彻底改变电磁波操作并允许未来的商业应用。
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