近年來,石墨烯能夠支持表面等離激元以及石墨烯性質(zhì)的高度可調(diào),常常被研究者們用于對光頻從紅外到太赫茲波的自發(fā)輻射率調(diào)控上。此外,雙曲超材料同時支持s偏振和p偏振,具有較強的可調(diào)性;而且其色散關系等頻面為雙曲型,具有較高的近場輻射帶寬。使得雙曲超材料通常用于分析局域態(tài)密度的物理機制。本文利用有效介質(zhì)理論和傳輸矩陣方法對基于石墨烯多層結(jié)構和碳化硅納米線陣列的局域態(tài)密度進行了詳細的分析和數(shù)值計算。首先,利用漲落耗散理論、有效介質(zhì)理論和傳輸矩陣法理論分析了半無限大平行板的局域態(tài)密度原理。此外,還分析了石墨烯、碳化硅、超材料等不同材料的光學模型及參數(shù)。其次,分析了兩種不同石墨烯覆蓋超材料結(jié)構,在不同石墨烯化學勢時的光學性質(zhì)。為后續(xù)研究基于石墨烯超材料的局域態(tài)密度特性提供了理論基礎。最后,利用有效介質(zhì)理論和傳輸矩陣方法,理論計算了兩種基于石墨烯超材料結(jié)構,在不同填充因子、不同真空距離以及不同石墨烯化學勢時的局域態(tài)密度。通過對不同參數(shù)數(shù)值的理論分析,得出調(diào)控局域態(tài)密度的最優(yōu)結(jié)構和最優(yōu)參數(shù)。為進一步的自發(fā)輻射率調(diào)控研究工作起到一定的指導作用。

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【學位級別】：碩士

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圖1.1開口環(huán)線陣列超材料結(jié)構模型

圖1.1開口環(huán)線陣列超材料結(jié)構模型異性介質(zhì)[32]。就是在部分方向上具有負的磁質(zhì)好制備。相對于各向同性的材料，各向正負符號不同(0xxyyεε，0zzε),這使

圖1.2石墨烯的結(jié)構示意圖

圖1.2石墨烯的結(jié)構示意圖示，石墨烯的基本組成單元是2sp雜化碳質(zhì)材料。多個方面都具有很多良好的特性，例如:石墨烯能性質(zhì)的高度可調(diào)性。越來越多的研究者們將石墨烯

圖1.3石墨烯電導率的實部

和電子的弛豫時間τ有關。如圖1.3和1.4分別用Matlab編程模擬了石墨烯電導率的實部和虛部隨頻率的變化情況。從中可以得出，電導率的虛部比實部多一個數(shù)量級。隨著化學勢的增大，電導率的實部和虛部都增加，并且發(fā)生了紅移，即向高頻方向移動。此外，石墨烯的電導率是很分散的，并且很大程....

圖1.4石墨烯電導率的虛部

圖1.4石墨烯電導率的虛部介電函數(shù)是分析石墨烯光學性質(zhì)的又一重要參數(shù)。02.5id，其中d設置為1nm。如圖1.5和1.部隨頻率的變化模擬圖。沖中可以看出石墨烯的介

本文編號：3896194