近年來,納米光學研究領域中的特異性材料受到了研究學者的青睞。因為,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)良光學特性。某些材料可對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構。吸收結構都能在一定的波段實現(xiàn)對入射電磁波的完美、近完美吸收。那么,各種吸收結構實現(xiàn)完美吸收的原理是否相同就成為了研究的熱點。在研究者掌握了各種吸收結構的吸收原理后,就可以根據(jù)該原理設計制造出符合特定要求的完美吸收結構。顯然,更好性能的吸收結構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構。在石墨烯中,碳原子排列成蜂窩狀的晶格。并且已經被科學研究證實這種二維形式的碳結構具有獨特的機械、電磁、熱學性能,這些特殊的性能將在學術研究和工業(yè)生產中得到廣泛的應用[1-3],給其帶來前所未有的改變。本文首先對完美吸收理論進行了比較全面、系統(tǒng)的闡述,并對現(xiàn)有的吸收結構類型進行了盤點。根據(jù)吸收結構兩面介質材料相同與否,將其分成對稱、不對稱吸收結構兩大類。然后再根據(jù)結構的特點進行細化分類,并對其各自的吸收原理進行了介紹。而后,給出了可能用在吸收結構設計中新材料—石墨烯的特性...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：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 文章主要內容與章節(jié)
第二章 電磁波完美吸收結構的理論分析
    2.1 完美吸收結構的工作原理
        2.1.1 一般工作原理
        2.1.2 光學薄層完美吸收結構
        2.1.3 經典光學薄層完美吸收結構（Huygens sheets）
    2.2 薄層完美吸收結構的一般工作方程
    2.3 對稱完美吸收的薄層結構
        2.3.1 阻抗匹配層
        2.3.2 共振質點陣列
    2.4 不對稱完美吸收的薄層結構
        2.4.1 共振雙向各向異性質點陣列
        2.4.2 含有基底平面的不對稱吸收結構
        2.4.3 薄層吸收結構-均質磁性材料放置在PEC基底平面
        2.4.4 薄層吸收結構-磁性超材料放置在PEC基底平面
        2.4.5 薄層吸收結構-經典Dallenbach吸收結構
        2.4.6 薄層吸收結構-等離子體基元吸收結構
    2.5 本章小結
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 石墨烯的光學性能
    3.3 基于石墨烯的表面等離激元效應
        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
第四章 基于超材料的寬帶吸收結構
    4.1 仿真軟件FDTD Solutions
        4.1.1 原理
        4.1.2 軟件介紹
    4.2 模型的設計與仿真
        4.2.1 模型的設計
        4.2.2 模型的仿真
    4.3 仿真結果
    4.4 本章小結
第五章 基于石墨烯的超材料寬帶吸收結構
    5.1 模型的設計與仿真
        5.1.1 模型設計
        5.1.2 仿真與結果
    5.2 基于等效T電路模型的理論分析
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的科研成果



本文編號：3856330