基于二維石墨烯及超材料的納光子吸收結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、近年來(lái)，納米光學(xué)研究領(lǐng)域中的特異性材料受到了研究學(xué)者的青睞。因?yàn)?，作為人工合成的新材料，特異性材料擁有自然界現(xiàn)存材料無(wú)法比擬的優(yōu)良光學(xué)特性。某些材料可對(duì)入射電磁波完美吸收，這就是所謂的超材料薄層完美吸收結(jié)構(gòu)。吸收結(jié)構(gòu)都能在一定的波段實(shí)現(xiàn)對(duì)入射電磁波的完美、近完美吸收。那么，各種吸收結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完美吸收的原理是否相同就成為了研究的熱點(diǎn)。在研究者掌握了各種吸收結(jié)構(gòu)的吸收原理后，就可以根據(jù)該原理設(shè)計(jì)制造出符合特定要求的完美吸收結(jié)構(gòu)。
　　顯

2、然，更好性能的吸收結(jié)構(gòu)得益于一些新材料的發(fā)展，石墨烯就是典型的代表。石墨烯是一種二維形式的碳結(jié)構(gòu)。在石墨烯中，碳原子排列成蜂窩狀的晶格。并且已經(jīng)被科學(xué)研究證實(shí)這種二維形式的碳結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的機(jī)械、電磁、熱學(xué)性能，這些特殊的性能將在學(xué)術(shù)研究和工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，給其帶來(lái)前所未有的改變。
　　本文首先對(duì)完美吸收理論進(jìn)行了比較全面、系統(tǒng)的闡述，并對(duì)現(xiàn)有的吸收結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行了盤(pán)點(diǎn)。根據(jù)吸收結(jié)構(gòu)兩面介質(zhì)材料相同與否，將其分成對(duì)稱、不對(duì)稱吸

3、收結(jié)構(gòu)兩大類。然后再根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化分類，并對(duì)其各自的吸收原理進(jìn)行了介紹。而后，給出了可能用在吸收結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中新材料—石墨烯的特性簡(jiǎn)介。其獨(dú)特的優(yōu)良特性可能會(huì)給新模型的設(shè)計(jì)帶來(lái)意想不到的效果。
　　文章的重點(diǎn)有兩個(gè)部分：第一，根據(jù)吸收結(jié)構(gòu)理論設(shè)計(jì)出了新的寬譜帶吸收結(jié)構(gòu)，使用可靠的專業(yè)仿真軟件FDTD Solutions進(jìn)行仿真并且給出了其仿真的過(guò)程。討論了可能對(duì)吸收效果產(chǎn)生影響的各個(gè)參數(shù)，并給出其仿真結(jié)果。第二，設(shè)計(jì)出應(yīng)用新材