石墨烯是第一種真正意義上的二維材料,它具有線性色散關(guān)系,載流子為無(wú)質(zhì)量的狄拉克費(fèi)米子,為研究低維體系提供了良好的平臺(tái)。表面等離激元是金屬中常見(jiàn)的元激發(fā),它束縛于金屬表面并造成強(qiáng)烈的場(chǎng)增強(qiáng),在表面增強(qiáng)拉曼散射等領(lǐng)域有重要作用。兩者的結(jié)合,即石墨烯等離激元,彌補(bǔ)了金屬等離激元在中紅外到太赫茲波段耗散嚴(yán)重束縛弱等缺點(diǎn),又具有費(fèi)米面連續(xù)可調(diào)性,是當(dāng)前凝聚態(tài)的研究熱點(diǎn)。石墨烯是單原子層材料,它的等離激元性質(zhì)容易受到周?chē)殡姯h(huán)境的影響,因此如何通過(guò)改變介電環(huán)境對(duì)石墨烯等離激元性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控是重要的研究方向。另外,由于等離激元的產(chǎn)生,厚金屬孔洞中存在透射增強(qiáng)而薄金屬孔洞中因?yàn)樯舷卤砻骜詈洗嬖谕干湟种?那么對(duì)于石墨烯這種單原子層材料做成的孔洞結(jié)構(gòu),在等離激元產(chǎn)生時(shí)它會(huì)表現(xiàn)出怎樣的透射行為?等離激元的能量在這種結(jié)構(gòu)中會(huì)如何轉(zhuǎn)化?本文用商業(yè)軟件COMSOL進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了介電環(huán)境對(duì)石墨烯等離激元的影響以及石墨烯孔洞結(jié)構(gòu)中等離激元的能量轉(zhuǎn)化方式,內(nèi)容分為以下三個(gè)部分:第一章,我們介紹了石墨烯的晶格結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)以及光學(xué)性質(zhì)。然后介紹了金屬等離激元中的表面等離極化激元和局域表面等離激元。最后討論了石墨烯等離... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 石墨烯
        1.1.1 石墨烯簡(jiǎn)介
        1.1.2 石墨烯的晶格和能帶結(jié)構(gòu)
        1.1.3 石墨烯的光學(xué)性質(zhì)
        1.1.4 石墨烯的輸運(yùn)性質(zhì)
        1.1.5 石墨烯的制備
        1.1.6 石墨烯的表征
    1.2 金屬等離激元
        1.2.1 金屬體等離激元
        1.2.2 表面等離極化激元
        1.2.3 局域表面等離激元
    1.3 石墨烯等離激元
        1.3.1 石墨烯等離激元的基本性質(zhì)
        1.3.2 石墨烯等離激元的遠(yuǎn)場(chǎng)激發(fā)
        1.3.3 石墨烯等離激元的近場(chǎng)激發(fā)和實(shí)空間成像
    1.4 數(shù)值模擬簡(jiǎn)介
    參考文獻(xiàn)
第2章 利用邊緣介電環(huán)境調(diào)控石墨烯條帶等離激元
    2.1 研究背景
        2.1.1 介電環(huán)境對(duì)石墨烯等離激元的影響
        2.1.2 石墨烯等離激元與基底表面光學(xué)聲子的耦合
        2.1.3 本章研究目的
    2.2 數(shù)值模擬的基礎(chǔ)
        2.2.1 數(shù)值模擬的理論背景
        2.2.2 周期性結(jié)構(gòu)中的衍射級(jí)
        2.2.3 網(wǎng)格剖分和模型收斂性
    2.3 金屬和石墨烯的數(shù)值模擬
        2.3.1 金屬等離激元的數(shù)值模擬
        2.3.2 石墨烯的電導(dǎo)率
        2.3.3 石墨烯條帶等離激元的數(shù)值模擬
    2.4 邊緣介電環(huán)境調(diào)控硅基底上的石墨烯條帶等離激元
    2.5 邊緣介電環(huán)境調(diào)控二氧化硅基底上的石墨烯條帶等離激元
    2.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 石墨烯孔洞陣列中等離激元的轉(zhuǎn)化方式
    3.1 研究背景
        3.1.1 金屬孔洞的透射增強(qiáng)
        3.1.2 金屬孔洞的透射抑制
        3.1.3 本章的研究目的
    3.2 石墨烯孔洞的數(shù)值模擬
    3.3 石墨烯孔洞的樣品制備
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面等離激元研究新進(jìn)展[J]. 王振林.  物理學(xué)進(jìn)展. 2009(03)

博士論文
[1]石墨烯大規(guī)模機(jī)械剝離制備和石墨烯高性能發(fā)聲器[D]. 張梓晗.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3461571