太赫兹波段多层石墨烯及衬底电磁特性研究

发布时间：2021-12-15 18:52

　　太赫兹波位于微波和可见光之间,在高速率、大容量、高安全性和保密性的空间通信范畴有着重要的理论和应用价值。作为一种新型纳米材料,石墨烯具有独特的电磁学、光学等性质。尽管单层石墨烯的太赫兹电导率是可调的,但经过多层石墨烯的堆叠或者添加衬底等方式能够拓展石墨烯在太赫兹波段的应用范畴,增加设计的自由度。本文对太赫兹波段的单层石墨烯电导率形式进行比较,分析了石墨烯电导率三种不同形式的适用范围,并采用Kubo公式对多层石墨烯电导率形式进行研究,理论表明随机堆叠的多层石墨烯可以看做无耦合的单层石墨烯的叠加;利用矢量拟合法,将多层石墨烯频域的表面电导率和阻抗展开成有理分式和的形式,便于后续实现时域表面阻抗与电流、时域表面电导率和磁流卷积。在多层石墨烯表面建立时域积分方程,然后进行空间测试和时间测试建立矩阵方程,通过求解矩阵方程分析多层石墨烯在太赫兹波段的电磁特性;同时计算了不同层数石墨烯在太赫兹波段的透射系数。在此基础上,对多层石墨烯添加氧化锌衬底,组成多层石墨烯及衬底结构,采用阶数步进时域积分方程方法分析多层石墨烯及衬底在太赫兹波段的电磁特性,获得晚时稳定的电流和磁流,得到其在太赫兹波段的雷达截面积... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电磁波谱图

线通信飞速发展，已经形成以通信和计算机为主体的信息产求也在按照摩尔定律增长，无线通信正面临着高速业务需求阶段无线通信系统频谱资源稀缺和容量受限问题比较突出，太赫兹通信技术作为高速无线通信的关键技术，则能有效解兹的技术发展很快，但在应用中需要整个太赫兹通信系统非的核心部件实现对太赫兹波的控制，现有的微波和光学调制段，因此需要新的材料和方法来实现。而石墨烯正好具有优异、极高的热导率等特性，利用这些特性有望开发出超高频、毫米波乃至太赫兹器件方面，为高频通信技术提供新的思路物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在实验室中成而打破了先前的学者的设想，即认为石墨烯是一种“学术材料人也凭借此发现于 2010 年共同获得诺贝尔物理学奖。

的计算CS 是指目标被电磁波照射时，对电磁波散射能力的衡222lim 4scar incErE → scaE 分别表示目标处入射电场强度和散射电场强度。分析，对 RCS 取对数：RCS=10lg( )为 7.2THz 的调制高斯平面波对三层石墨烯石墨烯进行传播方向沿-z 方向。石墨烯几何模型尺寸为 0.02mm×尔多项式的阶数为 50 阶，缩放因子10s 7.5 1 0。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于石墨烯的太赫兹方向图可重构天线[J]. 耿莉,谢亚楠,原媛.  激光与光电子学进展. 2017(03)
[2]石墨烯在微波至可见光波段的电磁特性[J]. 潘登科,谢亚楠,刘志坤,耿莉,宋盼.  中国科技论文. 2015(18)
[3]基于石墨烯纳米带的齿形表面等离激元滤波器的研究[J]. 盛世威,李康,孔繁敏,岳庆炀,庄华伟,赵佳.  物理学报. 2015(10)
[4]基于蓝宝石基底转移石墨烯的中波红外透过光谱分析[J]. 周全,汪岳峰,魏大鹏.  红外技术. 2014(09)
[5]八倍频技术产生0.1THz光载太赫兹通信系统[J]. 陈书青,郑之伟,李瑛.  中国科技论文. 2013(04)

博士论文
[1]太赫兹波段石墨烯可调电导特性与应用研究[D]. 周译玄.西北大学 2014



本文编号：3536962