金屬光子晶體薄板的超強透射及低維納米結(jié)構(gòu)中聲子輸運研究.pdf

1、金屬光子晶體平板的增強傳輸效應(yīng)，是法布里腔的波導共振效應(yīng)和金屬光子晶體平板在表面上的周期性共同作用引起表面等離子體共振，從而提高了電磁波的傳輸?shù)慕Y(jié)果?；谄湓跒V波器件方面的應(yīng)用，設(shè)計了在特定頻段上的金屬光子晶體平板結(jié)構(gòu)。超晶格、量子阱和量子線等低維納米結(jié)構(gòu)的材料具有新穎的物理性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用前景，已成為凝聚態(tài)物理和材料科學中的研究熱點，受到越來越多的關(guān)注。與此同時，納米制備和加工技術(shù)的迅速發(fā)展，要求更深入地了解納米器件、結(jié)構(gòu)和材料的性質(zhì)

2、。本文對金屬光子晶體平板的增強傳輸及低維納米結(jié)構(gòu)中的聲子輸運性質(zhì)兩個方面作了有益的探索，并獲得一些有意義的結(jié)果。其主要工作如下： 1.用全矢量的三維FDTD方法，分析了金屬光子晶體平板的等離子體波增強傳輸效應(yīng)。除了法布里腔的波導共振效應(yīng)外，還有金屬光子晶體平板在表面上的周期性結(jié)構(gòu)也會引起表面等離子體共振從而提高了電磁波的傳輸。這種增強效應(yīng)來自于兩個不同的共振機制：局域的法布里腔的等離子體波波導共振以及由周期性引起的等離子體共振。

3、分別通過零階傳輸以及+1和-1階等的衍射來研究這兩種共振機制的，運用點群理論分析了不同結(jié)構(gòu)中的這兩個不同共振頻率的場分布以及傳輸譜的峰位特性。 2.采用散射矩陣方法，研究了低溫下異側(cè)雙封閉端量子波導中聲學聲子的輸運和熱導性質(zhì)。結(jié)果表明：每個聲子模的閾值頻率依賴于封閉端線的高度；由于兩端線之間的耦合影響，熱導隨兩端線之間寬度的變化呈現(xiàn)出振蕩衰減的行為：另外，端線的寬度和高度對熱導有著顯著的影響。 3.研究了低溫下，雙凹陷端

4、對量子波導中的聲學聲子輸運和熱導的影響，并且與異側(cè)雙突起端結(jié)構(gòu)中的透射和熱導進行了比較。發(fā)現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象：(1)隨著凹陷端端線h(h≤10nm)的增高，量子波導中的聲子透射系數(shù)迅速降低，由于較高的凹陷端線增強了量子波導中的聲子的反射，零模的聲子透射系數(shù)曲線中出現(xiàn)了較寬的禁止頻帶；(2)隨著端線的增高雙凹陷端量子波導中的熱導迅速降低，而雙凸起端量子波導中的熱導降低較為緩慢；(3)聲子透射系數(shù)與熱導K/T對兩凹陷端之間的寬度L變化都非常