基于石墨烯超材料的等离激元诱导透明研究

发布时间：2021-09-07 10:27

　　超材料是一种具有人工设计结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的周期性复合材料。由于超材料的尺度小于作用它的波长,因此得以对波施加影响。故可以通过对材料关键物理尺寸进行有序的结构设计来突破某些自然规律的限制,从而实现超常的物理特性。石墨烯是一种蜂窝状排列的单原子厚度二维碳材料。石墨烯在太赫兹及近红外频段下,具有金属性,可产生表面等离激元。通过化学掺杂或者静电控制,可以很好的调节石墨烯的费米能级,进而改变其表面导电率。此外,与由贵金属组成的等离激元诱导透明结构相比,石墨烯具有相对较低损失和强光限制等特性,故由石墨烯组成的超材料结构是设计可调谐等离激元诱导透明系统的理想候选。本文利用有限元的计算方法理论设计和研究了两种不同类型可实现等离激元诱导透明的石墨烯超材料,研究成果如下:1.本文提出一种基于石墨烯条带结构的超材料可在太赫兹频域实现等离激元诱导透明。该结构由两条分别依附于连续石墨烯条带的平行石墨烯条带组成。计算的表面电流分布表明透明窗口的出现是源于亮-亮模式间的近场耦合。为了探讨等离激元诱导透明效应的物理机制,我们采用了耦合洛伦兹振荡模型进行模拟,结果发现利用该模型得到的透射光谱图... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

周期排列的金属短线阵列结构

感器设备在检测过程中灵敏度非常。作为备受关注的新型检测手段，究，其中包含微波[10]、太赫兹波段调谐超材料也是一个发展非常快节的介质，从而完成对超材料设备的应用，加大了超材料的灵活性。全光调控型[17-19]、电压调控型[20-23图 1.1 周期排列的金属短线阵列结构[5]。

绪论备出石墨烯并展示石墨烯电场效应[26]，从而引起了研究研究人员从理论上提出准二维晶体材料由于自身的热常温下二维晶体会迅速分解。因此石墨烯的发现给科，很多研究人员纷纷加入石墨烯的研究。备石墨烯的方法主要分为以下几种：化学气相沉积法（长法（SiC 高温退火）[29,30]、氧化还原法（含氧化-修饰法[26]、液相或气相直接剥离法[32-34]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Tunable plasmon-induced transparency based on asymmetric H-shaped graphene metamaterials[J]. 田雨宸,贾微,任佩雯,范春珍.  Chinese Physics B. 2018(12)

博士论文
[1]碳化硅薄膜的外延生长、结构表征及石墨烯的制备[D]. 刘忠良.中国科学技术大学 2009



本文编号：3389381