MPA băng tần rộng
Ngược lại với sự hấp thụ đơn đỉnh và đa đỉnh dải hẹp, trong nhiều ứng dụng, chẳng hạn như thu năng lượng mặt trời, phát hiện quang, yêu cầu vật liệu phải có đặc tính hấp thụ dải rộng. Có bốn phương pháp chính để tạo ra hấp thụ băng tần rộng như minh họa trong Hình 1.8. Phương pháp thứ nhất có thể kể đến là sắp xếp đồng phẳng các cấu trúc cộng hưởng [76,77]. Trong cách thiết kế này, mỗi cấu trúc có một tần số cộng hưởng nên khi chúng được sắp xếp trong cùng một ô cơ sở sẽ dẫn đến sự xuất hiện của nhiều đỉnh hấp thụ. Nếu được thiết kế phù hợp, các đỉnh cộng hưởng này sẽ có một phần chồng lên nhau tạo thành hấp thụ băng tần rộng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề liên quan đến thiết kế tối ưu để đạt được hiệu suất tốt nhất của MPA băng tần rộng được thiết kế theo phương pháp này. Cụ thể, khi các cấu trúc cộng hưởng sắp xếp gần nhau chúng sẽ tương tác với nhau, dẫn đến sự thay đổi tần số cộng hưởng, đồng thời độ hấp thụ sẽ giảm dần do sự lai hóa giữa cộng hưởng plasmon bề mặt và cộng hưởng từ [78]. Phương pháp thứ hai là sắp xếp các cấu trúc cộng hưởng chồng lên nhau (MPA có cấu trúc đa lớp) [79]. Tương tự như sắp xếp đồng phẳng, việc xếp chồng các cấu trúc cộng hưởng lên nhau cũng nhằm mục đích kết hợp các đỉnh cộng hưởng riêng biệt lại với nhau để mở rộng băng tần của MPA. Phương pháp thứ ba là sử dụng các phần tử ngoại vi như điện trở, tụ điện [34]. Việc tích hợp các phần tử này vào cấu trúc sẽ giúp kết nối các chế độ cộng hưởng khác nhau và tiêu thụ năng lượng điện từ – làm giảm hệ số phẩm chất của cấu trúc từ đó mở rộng băng tần của MPA. Thứ tư là sử dụng các vật liệu plasmonic [80], trong đó lớp trên cùng được thay thế bằng vật liệu nanocomposite plasmonic siêu mỏng (độ dày khoảng 20nm), được làm từ các hạt nano kim loại phân tán ngẫu nhiên trong lớp chất nền polymer (hoặc nói chung là điện môi). Trong vật liệu này, điều kiện phối hợp trở kháng được thỏa mãn, dẫn đến thành phần phản xạ bị triệt tiêu, đồng thời xảy ra sự phản xạ ánh sáng nhiều lần giữa các lớp cũng như bẫy và hấp thụ ánh sáng từ các hạt kim loại nhỏ. MPA băng tần rộng dựa trên vật liệu nanocompozit đã được báo cáo cho các vùng tần số từ vùng tử ngoại đến vùng khả kiến và hồng ngoại gần [81-83].