基于石墨烯超材料的可調(diào)電磁吸收器研究
發(fā)布時間:2021-07-18 18:40
超材料是一種由人工結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)通過設(shè)計材料的關(guān)鍵物理尺度參數(shù)而構(gòu)成的具有超長電磁特性的人工復(fù)合型材料。超材料不同尋常的電磁性質(zhì)與其人工單元結(jié)構(gòu)、分布形式、幾何尺寸緊密相關(guān),故而具有極高的設(shè)計靈活性。電磁超材料因其奇異的特性已經(jīng)在電磁隱身、天線、超分辨成像等領(lǐng)域得到了充分的應(yīng)用,電磁吸收器也是超材料的重要領(lǐng)域之一。然而超材料的電磁性質(zhì)在其單元結(jié)構(gòu)的形狀和物理尺寸確定后便不在改變,這導(dǎo)致了超材料在實際應(yīng)用中受到了很大的限制,因而如何實現(xiàn)電磁性質(zhì)動態(tài)可調(diào)成為現(xiàn)今超材料研究上的熱點。石墨烯的電導(dǎo)率可以通過外加電壓進行控制,因而在可調(diào)諧超材料的應(yīng)用上引起了人們極大的關(guān)注。新型材料石墨烯的引入為電磁吸收器在吸收頻率、幾何尺寸等方面帶來了新的發(fā)展;诖,本論文提出了兩種不同結(jié)構(gòu)的基于石墨烯材料可分別實現(xiàn)單頻和雙頻完美吸收的超材料吸收器,通過軟件CST對吸收器的吸收特性進行了仿真分析。本論文包含了如下兩個工作:1.對單頻石墨烯吸收器的吸收特性研究。計算結(jié)果表明,該結(jié)構(gòu)在4.7THz的共振頻率下吸收率達到99.9%以上,近乎實現(xiàn)了完美吸收。石墨烯的費米能級可以通過外加電壓來改變,從而實現(xiàn)了超材料吸收器頻...
【文章來源】:四川師范大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
文歧業(yè)等人提出的雙波段吸收器(a)示意圖(b)吸收率曲線
人設(shè)計的超材料吸收器(a)表層同心的方形環(huán)結(jié)構(gòu)(b)吸收器整體單實驗測得吸收器的吸收率隨極化角度和頻率的變化圖[30]等人設(shè)計的超材料吸收器(a)表層同心的方形環(huán)結(jié)構(gòu)(b)吸收器整側(cè)面圖(c)實驗測得吸收器的吸收率隨入射角度和頻率的變化圖[31]傳統(tǒng)的超材料吸收器大多是用金屬為材料做的諧振器,因而(c)
1.4 Shen 等人設(shè)計的超材料吸收器(a)表層同心的方形環(huán)結(jié)構(gòu)(b)吸收器整體單元側(cè)面圖(c)實驗測得吸收器的吸收率隨入射角度和頻率的變化圖[31]然而,傳統(tǒng)的超材料吸收器大多是用金屬為材料做的諧振器,因而當(dāng)金構(gòu)一旦確定后,共振頻率也就相應(yīng)確定了,如果想要改變吸收器的共振頻得重新改變吸收器結(jié)構(gòu),這在實際應(yīng)用中存在很大的局限性。在新的需求切的需要新型材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料,石墨烯的出現(xiàn)很好的解決了這題。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]石墨烯材料及其應(yīng)用[J]. 曹宇臣,郭鳴明. 石油化工. 2016(10)
[2]基于石墨烯結(jié)合亞波長金屬結(jié)構(gòu)的太赫茲寬帶動態(tài)吸收器[J]. 顧鈺,王民,蒲明博,胡承剛,羅先剛. 光電工程. 2016(01)
[3]石墨烯等離激元的光學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用前景[J]. 楊曉霞,孔祥天,戴慶. 物理學(xué)報. 2015(10)
[4]Tunable Electromagnetic Cloaking by External Field[J]. 劉友文,王曉華,董澤東,李培寧. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2014(03)
[5]吸波材料研究現(xiàn)狀及碳團簇型吸波材料設(shè)計[J]. 徐國亮,蔣剛,朱正和. 原子與分子物理學(xué)報. 2004(S1)
碩士論文
[1]表面等離子體納米直寫光刻的理論與實驗研究[D]. 黃躍容.四川師范大學(xué) 2018
[2]基于石墨烯的THz可調(diào)諧超材料器件研究[D]. 張秦飛.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[3]基于完整石墨烯結(jié)構(gòu)的遠紅外及THz波吸收研究[D]. 葉財炎.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號:3290142
【文章來源】:四川師范大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
文歧業(yè)等人提出的雙波段吸收器(a)示意圖(b)吸收率曲線
人設(shè)計的超材料吸收器(a)表層同心的方形環(huán)結(jié)構(gòu)(b)吸收器整體單實驗測得吸收器的吸收率隨極化角度和頻率的變化圖[30]等人設(shè)計的超材料吸收器(a)表層同心的方形環(huán)結(jié)構(gòu)(b)吸收器整側(cè)面圖(c)實驗測得吸收器的吸收率隨入射角度和頻率的變化圖[31]傳統(tǒng)的超材料吸收器大多是用金屬為材料做的諧振器,因而(c)
1.4 Shen 等人設(shè)計的超材料吸收器(a)表層同心的方形環(huán)結(jié)構(gòu)(b)吸收器整體單元側(cè)面圖(c)實驗測得吸收器的吸收率隨入射角度和頻率的變化圖[31]然而,傳統(tǒng)的超材料吸收器大多是用金屬為材料做的諧振器,因而當(dāng)金構(gòu)一旦確定后,共振頻率也就相應(yīng)確定了,如果想要改變吸收器的共振頻得重新改變吸收器結(jié)構(gòu),這在實際應(yīng)用中存在很大的局限性。在新的需求切的需要新型材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料,石墨烯的出現(xiàn)很好的解決了這題。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]石墨烯材料及其應(yīng)用[J]. 曹宇臣,郭鳴明. 石油化工. 2016(10)
[2]基于石墨烯結(jié)合亞波長金屬結(jié)構(gòu)的太赫茲寬帶動態(tài)吸收器[J]. 顧鈺,王民,蒲明博,胡承剛,羅先剛. 光電工程. 2016(01)
[3]石墨烯等離激元的光學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用前景[J]. 楊曉霞,孔祥天,戴慶. 物理學(xué)報. 2015(10)
[4]Tunable Electromagnetic Cloaking by External Field[J]. 劉友文,王曉華,董澤東,李培寧. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2014(03)
[5]吸波材料研究現(xiàn)狀及碳團簇型吸波材料設(shè)計[J]. 徐國亮,蔣剛,朱正和. 原子與分子物理學(xué)報. 2004(S1)
碩士論文
[1]表面等離子體納米直寫光刻的理論與實驗研究[D]. 黃躍容.四川師范大學(xué) 2018
[2]基于石墨烯的THz可調(diào)諧超材料器件研究[D]. 張秦飛.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[3]基于完整石墨烯結(jié)構(gòu)的遠紅外及THz波吸收研究[D]. 葉財炎.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號:3290142
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