發(fā)布時間：2020-12-28 06:34

　　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特性質。超材料吸收器作為超材料研究的一個重要分支,是當前研究的一個熱點。傳統(tǒng)的超材料吸收器由金屬諧振器-介質-金屬底板構成,類似“三明治”結構,在特定的頻段內可實現(xiàn)對電磁波的完美吸收。近年來,可調諧超材料吸收器由于在不改變其結構參數(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用前景。通常在吸收器的設計中,通過引入可開關二極管、相變材料、光敏材料或石墨烯材料等實現(xiàn)頻率可調諧特性。本文主要基于石墨烯材料,設計了兩種太赫茲寬帶可調諧超材料吸收器,采用CST商業(yè)軟件進行仿真分析,研究了所設計吸收器的吸收特性與吸收機理。主要內容如下:第一章主要介紹了超材料吸收器的研究背景和可調諧吸收器的國內外的研究進展。第二章設計了一種基于未圖案化石墨烯的可調諧太赫茲超材料吸收器,其單元結構由開“米”字型縫隙的金屬諧振器、無圖案化的石墨烯層、介質層和金屬底板四層構成。通過調節(jié)石墨烯的費米能,實現(xiàn)對吸收頻率動態(tài)可調諧的寬帶吸收特性。仿真研究表明,當石墨烯費米能調控為0.1eV時,吸收率達90%以上的絕對帶寬為1.25THz,相對... 

【文章來源】：山西大學山西省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：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展
    1.3 頻率可調諧超材料吸收器的研究進展
        1.3.1 基于二極管的可調諧/可開關超材料吸收器
        1.3.2 基于光敏材料的可調諧超材料吸收器
        1.3.3 基于相變材料的可調諧超材料吸收器
        1.3.4 基于石墨烯材料的可調諧超材料吸收器
    1.4 論文的主要內容及結構
第二章 基于未圖案化的石墨烯太赫茲可調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 吸收器結構設計以及仿真參數(shù)設置
    2.3 可調諧的吸收特性
    2.4 可調諧吸收器的吸收機理
        2.4.1 電場分布分析
        2.4.2 電流分布分析
    2.5 結構參數(shù)以及入射角度對吸收特性的影響
    2.6 本章小結
第三章 基于圖案化的石墨烯太赫茲可調諧寬帶超材料吸收/反射器
    3.1 圖案化石墨烯-介質結構模型
    3.2 吸收/反射特性分析
    3.3 吸收機理分析
        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 主要結構參數(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
第四章 總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
個人簡況及聯(lián)系方式



本文編號：2943297