基于狄拉克半金属超材料的电磁诱导透明研究

发布时间：2021-10-23 17:36

　　太赫兹（Terahertz,THz）波一般是指频率在0.1～10THz范围内的电磁辐射,其波段介于毫米波和红外线之间。由于THz波在电磁波谱中位置的特殊性,使其在安全监测,医学成像,传感检测和通讯技术等方面有极为广阔的应用前景。然而,传统金属材料由于存在较大的金属损耗,且金属材料的介电常数难以控制,导致THz技术在诸多应用领域受到限制。三维（Three-dimensional,3D）狄拉克半金属（以下简称,狄拉克半金属）,又称3D石墨烯,但相比于石墨烯,它不易受介电常数干扰,没有表面过剩电子,更容易制备且性能稳定,其在THz功能器件的研制中具有独特的优势。本文将针对基于狄拉克半金属超材料的电磁诱导透明（Electromagnetically induced transparency,EIT）现象进行研究。本文的主要研究内容和总结概述如下:1.利用明模-明模耦合的方法,通过构建双平行条带型超材料结构来实现电磁诱导透明光学现象。研究表明,超材料结构中的上条与下条都同时可被入射光激发,在光谱中表现为两个谐振模式,在电场图中表现为两个偶极子模式;当长短不一的两平行条放置在一起时,两明模之间的弱...

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．４已１丁超材料相关研究１６７—７２１??Ｆｉｇ．?１．４?Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ?ａｂｏｕｔ?ＥＩＴ?ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ?卜?＇?１??

材料结构,石墨

以对ＥＩＴ窗口进行动态调节而不必重新优化超材料的结构。??Ｓｈｉ等人１７６１首次将石墨烯引入ＥＩＴ超材料结构，开启了可调器件的新篇章，??其超材料结构如图１．?５所示。该结构与Ｚｈａｎｇ等人［６５］采用的结构基本一致，也??是采用明模与暗模耦合原理，其中沿ｘ方向放置的单个石墨烯纳米条为暗模，??如（ａ）图所示；两平行较短的石墨烯纳米条用作明模，如（ｂ）图所示；当把??明模暗模一起放置在基底上，就构成了一个基本ＥＦＴ结构单元，如图（ｃ）所示。??Ｓｈｉ等人研究了明模和暗模的辐射特性。其中明模可直接被外场激发出偶极??模式，暗模不可直接被外场激发，但可被明模间接激发，二者在透明窗口处发??生干涉相消，产生ＥＨ现象。通过改变石墨烯费米能级，其表面电子浓度发生??改变，导致其对应的等离子谐振频率也发生改变，使得光谱发生显著蓝移现象。??由于ＥＩＴ窗口的可调性，其对应的群延时也达到了可调目的。??ｘ?（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??２０?ｎｍ??＞?ｙ?１２?ｎ?ｍ??”?０４?ｎｍ?８