基于石墨烯耦合納米結(jié)構(gòu)的應用研究.pdf

1、石墨烯作為一種新型二維材料，具有許多優(yōu)良的光電特性。與傳統(tǒng)貴金屬表面等離激元相比，石墨烯中的等離激元局域化程度更高，損耗更小，并可通過場效應進行動態(tài)調(diào)節(jié)。本文聚焦研究石墨烯耦合納米結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振效應，以及基于該效應設計太赫茲和中遠紅外波段的可調(diào)式偏振轉(zhuǎn)換器與傳感器。
　　本論文的主要內(nèi)容如下：
　　1、研究了石墨烯的色散模型以及單個和耦合的石墨烯納米圓碟表面等離激元共振模型。
　　2、提出了基于石墨烯耦合納米圓

2、碟結(jié)構(gòu)的中遠紅外波段反射式可調(diào)偏振轉(zhuǎn)換器。數(shù)值模擬結(jié)果表明，該偏振轉(zhuǎn)換器可以分別在約47 THz和51 THz實現(xiàn)高達99.7％和99.5%的偏振轉(zhuǎn)換率,且其工作頻率可以通過改變石墨烯費米能級動態(tài)調(diào)節(jié)。該偏振轉(zhuǎn)換器的性能可以通過改變耦合石墨烯納米圓碟之間的距離加以控制。
　　3、研究了石墨烯納米圓碟-圓環(huán)耦合結(jié)構(gòu)中的高階Fano共振效應，并根據(jù)等離激元雜化理論分析了其物理機理，分析了非對稱性偏置和石墨烯費米能級對Fano效應的影響