基于狄拉克半金属太赫兹超材料的传感和吸波机理研究

发布时间：2023-02-26 07:35

　　太赫兹(Terahertz,THz)波因有低光子能量、高穿透性、瞬态性等诸多优良特性而受到人们的广泛关注,其在无线通信、医疗卫生、成像技术、安全检测等领域极具应用潜力。然而,有效材料的缺乏极大的限制了 THz技术的发展。三维(3D)狄拉克半金属(也称3D石墨烯)是一种全新的量子材料,但与石墨烯相比,它不易受介电环境干扰、表面没有过剩电子,且具有更高的载流子迁移率,其在太赫兹光学器件的研究中具有独特的优势。本文主要针对基于狄拉克半金属的传感与吸波机理进行了研究。本文的主要研究的内容和结论概述如下:1.基于明模-暗模耦合方法,通过构建经典π型超材料结构来实现电磁诱导透明(Ellectromagnetically induced transparency,EIT)光学现象,并讨论了其在折射率传感方面的特性。研究表明,沿电场偏振方向放置的狄拉克半金属条可被入射光直接激发,因此可视为明模;沿电场偏振方向垂直放置的狄拉克半金属条不能被入射光激发,因此视为暗模,且明暗模之间的相消干涉诱导出EIT现象。通过分析待测物折射系数对光谱频移特性的影响,研究了所提EIT超材料在传感方面的应用,仿真结果表明该结...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 太赫兹技术简述
    1.2 三维狄拉克半金属概述
    1.3 超材料简介及应用
    1.4 吸波体及电磁诱导透明的传感器研究进展
    1.5 研究内容及意义
2 理论研究基础
    2.1 三维狄拉克半金属的表面电导率
    2.2 干涉理论
    2.3 CST微波工作室简介
    2.4 本章小结
3 基于狄拉克半金属超材料传感器的研究
    3.1 模型及材料参数
    3.2 电磁诱导透明窗口分析
    3.3 传感特性研究
    3.4 本章小结
4 基于三维狄拉克半金属互补超材料吸波体的研究
    4.1 互补十十字形可调太赫兹吸波体的研究
    4.2 互补长方形可调太赫兹吸波体的研究
    4.3 互补圆形可调太赫兹太赫兹吸波体的研究
    4.4 三种互补结构狄拉克半金属吸波体的比较
    4.5 本章小结
5 总结与展望
参考文献
致谢
硕士期间主要成果
参与的项目



本文编号：3750110