超材料是一種自然界不存在的人造材料,具有許多自然材料不具有的獨(dú)特性質(zhì)。超材料吸收器作為超材料研究的一個(gè)重要分支,是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的超材料吸收器由金屬諧振器-介質(zhì)-金屬底板構(gòu)成,類似“三明治”結(jié)構(gòu),在特定的頻段內(nèi)可實(shí)現(xiàn)對電磁波的完美吸收。近年來,可調(diào)諧超材料吸收器由于在不改變其結(jié)構(gòu)參數(shù)的情況下便可改變其吸收頻段,在傳感、檢測、能量收集等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。通常在吸收器的設(shè)計(jì)中,通過引入可開關(guān)二極管、相變材料、光敏材料或石墨烯材料等實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)諧特性。本文主要基于石墨烯材料,設(shè)計(jì)了兩種太赫茲寬帶可調(diào)諧超材料吸收器,采用CST商業(yè)軟件進(jìn)行仿真分析,研究了所設(shè)計(jì)吸收器的吸收特性與吸收機(jī)理。主要內(nèi)容如下:第一章主要介紹了超材料吸收器的研究背景和可調(diào)諧吸收器的國內(nèi)外的研究進(jìn)展。第二章設(shè)計(jì)了一種基于未圖案化石墨烯的可調(diào)諧太赫茲超材料吸收器,其單元結(jié)構(gòu)由開“米”字型縫隙的金屬諧振器、無圖案化的石墨烯層、介質(zhì)層和金屬底板四層構(gòu)成。通過調(diào)節(jié)石墨烯的費(fèi)米能,實(shí)現(xiàn)對吸收頻率動(dòng)態(tài)可調(diào)諧的寬帶吸收特性。仿真研究表明,當(dāng)石墨烯費(fèi)米能調(diào)控為0.1eV時(shí),吸收率達(dá)90%以上的絕對帶寬為1.25THz,相對... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 超材料吸收器的概念及研究意義
    1.2 傳統(tǒng)超材料吸收器的研究進(jìn)展
    1.3 頻率可調(diào)諧超材料吸收器的研究進(jìn)展
        1.3.1 基于二極管的可調(diào)諧/可開關(guān)超材料吸收器
        1.3.2 基于光敏材料的可調(diào)諧超材料吸收器
        1.3.3 基于相變材料的可調(diào)諧超材料吸收器
        1.3.4 基于石墨烯材料的可調(diào)諧超材料吸收器
    1.4 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第二章 基于未圖案化的石墨烯太赫茲可調(diào)諧寬帶超材料吸收器
    2.1 石墨烯的特性以及理論模型
    2.2 吸收器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及仿真參數(shù)設(shè)置
    2.3 可調(diào)諧的吸收特性
    2.4 可調(diào)諧吸收器的吸收機(jī)理
        2.4.1 電場分布分析
        2.4.2 電流分布分析
    2.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)以及入射角度對吸收特性的影響
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于圖案化的石墨烯太赫茲可調(diào)諧寬帶超材料吸收/反射器
    3.1 圖案化石墨烯-介質(zhì)結(jié)構(gòu)模型
    3.2 吸收/反射特性分析
    3.3 吸收機(jī)理分析
        3.3.1 阻抗特性分析
        3.3.2 不同狀態(tài)下電場和表面電流分布分析
    3.4 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對吸收特性的影響
    3.5 不同入射角以及偏振角的變化吸收特性的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡況及聯(lián)系方式



本文編號(hào)：2943297