基于石墨烯超材料的可調(diào)電磁誘導(dǎo)透明的研究.pdf

1、近年來，THz技術(shù)得到了巨大的發(fā)展。由于在電磁波譜中的特殊位置，THz波在醫(yī)療診斷、環(huán)境監(jiān)測、移動(dòng)通訊和軍用雷達(dá)等方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。然而，有效材料的缺乏限制了THz技術(shù)的深入發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。石墨烯作為新興的二維半導(dǎo)體材料,具有超高的載流子遷移率和優(yōu)異的光電性能，在THz器件的研制中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。本文主要針對基于石墨烯超材料結(jié)構(gòu)的可調(diào)電磁導(dǎo)透明進(jìn)行了研究。
　　本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論概括如下：
　　1.基于石墨烯

2、電導(dǎo)率的可調(diào)性，研究了T型石墨烯納米結(jié)構(gòu)。通過研究我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)亮模式與暗模式互相靠近時(shí)，可以產(chǎn)生電磁誘導(dǎo)透明(EIT)現(xiàn)象。討論了不同幾何尺寸情況下，EIT效應(yīng)隨頻率的變化情況。結(jié)果表明當(dāng)兩個(gè)石墨烯條中心距離由0nm增加到20nm時(shí)，透明窗口由3THz變?yōu)?.5THz,且窗口的右側(cè)出現(xiàn)了第二個(gè)透明窗口。當(dāng)入射偏振角由垂直入射變?yōu)樾?0度入射時(shí)，透射由0.7變?yōu)?.85，耦合強(qiáng)度大大減弱。討論了費(fèi)米能級對EIT效應(yīng)的影響，證實(shí)了改變石墨烯

3、費(fèi)米能級可以調(diào)節(jié)窗口頻率大小，并實(shí)現(xiàn)光速減慢。
　　2.研究了具有非對稱性的級聯(lián)π型石墨烯納米結(jié)構(gòu)，模型中豎直放置的石墨烯條作為暗模式，水平石墨烯條作為亮模式。在入射光的激勵(lì)下，亮模式和暗模式發(fā)生耦合，實(shí)現(xiàn)了EIT效應(yīng)。討論了模型尺寸參數(shù)對EIT的影響并得出結(jié)論。在該模型的基礎(chǔ)上研究了更為緊湊的超材料結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)將電場集中在更小的模式體積上。討論了石墨烯費(fèi)米能級的變化對EIT及慢光效應(yīng)的影響，為慢光效應(yīng)的按需調(diào)節(jié)提供了另一種思路。