石墨烯—介质复合结构的研究与应用
[Abstract]:Since the preparation of graphene (Graphene), its excellent performance has attracted wide attention all over the world. Numerous graphene-based and excellent nano-electrons, photon devices are emerging, showing the huge application potential of graphene. In this paper, the propagation characteristics of electromagnetic wave in graphene-dielectric composite structure are analyzed by means of generalized spectral domain exponential matrix technique, mainly transmission and reflection characteristics. On this basis, the possibility of applying graphene-dielectric composite structure to a variety of devices is explored. In this paper, parallel planar waveguide, switch and power distributor are simulated and analyzed respectively. The main work and innovations of this paper are summarized as follows: firstly, the energy band structure of graphene is briefly introduced, and the microcosmic principle of excellent performance of graphene is explained. Then two kinds of graphene conductivity models are introduced, I. E., light band graphene conductivity model and multilayer graphene conductivity model under external light excitation. Then the equivalent circuit model of graphene and the technique of generalized spectral domain exponential matrix are introduced to pave the way for the following theoretical calculation. Secondly, the applications of equivalent circuit model, transfer matrix method and generalized spectral domain exponential matrix technique are compared and analyzed in detail. Finally, the generalized spectral domain exponential matrix technique is selected as the calculation method in this paper. Then, the propagation characteristics of electromagnetic wave in the composite structure of graphene-axial helical (bi -) anisotropic medium and multilayer graphene-ferroelectric medium are analyzed, and the effect of graphene introduction on the composite structure is introduced. Finally, on the basis of the previous study, we apply the multilayer graphene-ferroelectric dielectric composite structure to the parallel planar waveguide, and analyze the phase and attenuation characteristics of the waveguide TM mode in detail. We also simulated and analyzed the plasma exciton switches and power splitters working in terahertz band based on graphene-dielectric composite structure. It is found that adjusting the chemical potential of graphene can effectively control the "on" and "off" states of the switch and select the power distribution branch port of the power distributor. The purpose of this paper is to provide some reference for the industrial design and implementation of nano-electronics and photonics devices through simulation analysis.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O613.71;TB33
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 邓甲祥;非金属复合结构在车辆上的应用[J];工程塑料应用;1990年01期
2 沈越,陈敏,王树逵;关于复合结构对消声影响的研究[J];沈阳大学学报;2003年02期
3 范俊奇;辛凯;宋红民;薛一江;;泡沫夹层在抗爆复合结构中作用的实验研究[J];实验力学;2011年03期
4 郭方奎;;变换炉新型复合结构内衬[J];化肥工业;1986年02期
5 K.Pfeifer;J.Bode;乐发仁;;热载荷下轻质复合结构件的应力和应变分析[J];国外固体火箭技术;1987年03期
6 夏笃yN;张肇熙;J.Smid;;PMG_n-PEO-LiCF_3SO_3复合结构高分子快离子导体[J];功能材料;1992年04期
7 李学闵;玻璃钢/混凝土复合结构工艺[J];工程塑料应用;1996年06期
8 石秀华,郑水容;钛合金复合结构在海洋工程中的应用[J];钛工业进展;1997年06期
9 王继君,卢咏来,沈德言;基底表面无规聚甲基丙烯酸甲酯立构复合结构的研究[J];高等学校化学学报;2003年05期
10 邓明晰;复合结构界面粘接强度的声-超声评价研究[J];应用声学;2005年05期
相关会议论文 前10条
1 王利民;Leung K Y Christopher;;非线性裂纹模型在复合结构失效分析中的应用[A];复合材料力学现代进展会议论文集扩展摘要[C];2005年
2 张建伟;钱维坤;李继信;;储罐玻璃钢四面锥复合结构修复技术的开发应用[A];山东石油学会第三届腐蚀与防护技术学术交流会论文集[C];2005年
3 郑建中;左炳和;殷怀堂;;并列双座复合结构立窑的爆破[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
4 张梅;尚云东;张江涛;刘立胜;翟鹏程;;黏弹性层叠复合结构残余应力分析与优化[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
5 王翕君;江俊;;半导体-金属复合结构催化活性模拟研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第15分会:理论化学方法和应用[C];2014年
6 闫翔宇;陈志华;;三类结构概念和复合结构体系分类[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
7 金超;秦瑶;李影;祖连海;杨金虎;;Ag@Ag_3PO_4@ZnO三元异质复合结构的制备及其光催化性能的探究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第37分会:能源纳米科学与技术[C];2014年
8 郑维时;郭子龙;庄家骐;杨文胜;;Fe_3O_4@SiO_2@Au复合结构在生物监测方面的应用[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第35分会:纳米生物医学中的化学问题[C];2014年
9 周晓敏;张国亮;;“冻土+管棚”复合结构的承载性能研究及其应用分析[A];城市地下空间开发与地下工程施工技术高层论坛论文集[C];2004年
10 翟宏菊;王立晶;孙德武;李秀艳;常立民;杨景海;;Ag-ZnO复合结构的一步溶剂热合成及其发光性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第21分会:光化学[C];2014年
相关重要报纸文章 前4条
1 记者 张Z,
本文编号:2435856
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2435856.html