近年來,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[1-3],給其帶來前所未有的改變。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...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 納光子吸收材料研究現(xiàn)狀
    1.3 文章主要內(nèi)容與章節(jié)
第二章 電磁波完美吸收結(jié)構(gòu)的理論分析
    2.1 完美吸收結(jié)構(gòu)的工作原理
        2.1.1 一般工作原理
        2.1.2 光學(xué)薄層完美吸收結(jié)構(gòu)
        2.1.3 經(jīng)典光學(xué)薄層完美吸收結(jié)構(gòu)（Huygens sheets）
    2.2 薄層完美吸收結(jié)構(gòu)的一般工作方程
    2.3 對(duì)稱完美吸收的薄層結(jié)構(gòu)
        2.3.1 阻抗匹配層
        2.3.2 共振質(zhì)點(diǎn)陣列
    2.4 不對(duì)稱完美吸收的薄層結(jié)構(gòu)
        2.4.1 共振雙向各向異性質(zhì)點(diǎn)陣列
        2.4.2 含有基底平面的不對(duì)稱吸收結(jié)構(gòu)
        2.4.3 薄層吸收結(jié)構(gòu)-均質(zhì)磁性材料放置在PEC基底平面
        2.4.4 薄層吸收結(jié)構(gòu)-磁性超材料放置在PEC基底平面
        2.4.5 薄層吸收結(jié)構(gòu)-經(jīng)典Dallenbach吸收結(jié)構(gòu)
        2.4.6 薄層吸收結(jié)構(gòu)-等離子體基元吸收結(jié)構(gòu)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 二維材料石墨烯的特性
    3.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)歷史
    3.2 石墨烯的光學(xué)性能
    3.3 基于石墨烯的表面等離激元效應(yīng)
        3.3.1 表面等離激元
        3.3.2 石墨烯表面等離激元
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于超材料的寬帶吸收結(jié)構(gòu)
    4.1 仿真軟件FDTD Solutions
        4.1.1 原理
        4.1.2 軟件介紹
    4.2 模型的設(shè)計(jì)與仿真
        4.2.1 模型的設(shè)計(jì)
        4.2.2 模型的仿真
    4.3 仿真結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于石墨烯的超材料寬帶吸收結(jié)構(gòu)
    5.1 模型的設(shè)計(jì)與仿真
        5.1.1 模型設(shè)計(jì)
        5.1.2 仿真與結(jié)果
    5.2 基于等效T電路模型的理論分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的科研成果



本文編號(hào)：3856330