基于石墨烯納米天線的光學(xué)特性研究
發(fā)布時間:2017-05-30 22:00
本文關(guān)鍵詞:基于石墨烯納米天線的光學(xué)特性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著大數(shù)據(jù)信息時代的到來,微電子學(xué)已經(jīng)突破了摩爾定律進入到納米時代,迫切需要納米光子學(xué)等領(lǐng)域的進一步發(fā)展來滿足高速發(fā)展的信息技術(shù)的需求。但是由于受到衍射極限的限制,納米光子器件尺寸和加工分辨率只能在微米級別。而表面等離子體激元因其具有一些特殊光學(xué)特性,能夠突破衍射極限,使設(shè)計納米尺寸的光學(xué)器件以對光進行納米級的操控成為可能,并且應(yīng)用到信息處理等領(lǐng)域;谑┑牡入x子體納米天線,在納米級的光學(xué)器件中具有良好的應(yīng)用前景,對納米光電子學(xué)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。 本論文分析了石墨烯的電導(dǎo)率和介電常數(shù)隨著光源頻率、費米能級、溫度等參數(shù)的變化情況。應(yīng)用有限元法研究了基于石墨烯的圓環(huán)形和蝴蝶結(jié)形納米天線的光學(xué)特性,通過改變石墨烯電導(dǎo)率的分布實現(xiàn)對兩種不同結(jié)構(gòu)的納米天線表面等離子體共振特性的研究。表明納米天線的共振特性不僅可以通過改變幾何結(jié)構(gòu)的尺寸以及基底的介電常數(shù)來調(diào)節(jié),而且還可以通過改變石墨烯的摻雜水平來調(diào)節(jié)電導(dǎo)率的方式調(diào)控。另外,基于石墨烯的納米天線等離子體模式具有較強的局域場增強作用,可以達到103的數(shù)量級,其在傳感和光譜學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。本論文通過石墨烯可操控的電導(dǎo)率變化來改變其納米天線的光學(xué)特性,對納米光學(xué)天線的深入研究和實際設(shè)計具有參考價值。
【關(guān)鍵詞】:石墨烯 表面等離子體激元 電導(dǎo)率 納米天線 光學(xué)特性
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN826
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 研究背景9-13
- 1.1.1 表面等離子體及納米天線研究進展9-11
- 1.1.2 基于石墨烯的光學(xué)天線的研究進展11-13
- 1.2 研究意義13
- 1.3 論文主要工作13-14
- 1.4 文章結(jié)構(gòu)安排14-16
- 第二章 石墨烯電導(dǎo)率的特性研究16-27
- 2.1 基礎(chǔ)理論16-22
- 2.1.1 石墨烯的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)16-18
- 2.1.2 表面等離子體激元18-21
- 2.1.3 納米天線21-22
- 2.2 電導(dǎo)率及其特性研究22-26
- 2.2.1 石墨烯電導(dǎo)率22-23
- 2.2.2 電導(dǎo)率的特性研究23-26
- 2.3 本章小結(jié)26-27
- 第三章 納米天線的研究方法27-37
- 3.1 消光譜的計算方法27-29
- 3.2 有限元法29-31
- 3.3 建模仿真過程31-35
- 3.3.1 前期處理32-35
- 3.3.2 求解處理35
- 3.3.3 后處理35
- 3.4 本章小結(jié)35-37
- 第四章 石墨烯納米天線的光學(xué)特性研究37-47
- 4.1 納米光學(xué)天線的調(diào)控方式37-38
- 4.2 石墨烯圓環(huán)結(jié)構(gòu)納米天線光學(xué)特性研究38-41
- 4.2.1 模型結(jié)構(gòu)38
- 4.2.2 光學(xué)特性分析38-41
- 4.3 石墨烯蝴蝶結(jié)形納米天線光學(xué)特性研究41-46
- 4.3.1 模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)41
- 4.3.2 光學(xué)特性分析41-46
- 4.4 本章小結(jié)46-47
- 第五章 總結(jié)與展望47-49
- 參考文獻49-53
- 致謝53-54
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文54
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條
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本文關(guān)鍵詞:基于石墨烯納米天線的光學(xué)特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:407977
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