石墨烯是一種二維材料,其是在太赫茲到中紅外波段表面等離激元的優(yōu)秀載體。石墨烯表面等離激元的電調(diào)控性和超強(qiáng)的局域性在對(duì)光場(chǎng)的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)調(diào)控方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本文研究基于石墨烯表面等離激元的中紅外光場(chǎng)調(diào)控,研究?jī)?nèi)容包括:1.利用離子束誘導(dǎo)石墨烯缺陷邊界,實(shí)現(xiàn)了對(duì)石墨烯表面等離激元波的可控反射。依賴于離子束的劑量,表面等離激元波的反射強(qiáng)度以及傳播損耗可以被人為調(diào)控。另外,我們提出了模型對(duì)此進(jìn)行了很好的解釋。2.通過(guò)離子束加工石墨烯孤立圓盤結(jié)構(gòu),研究了其近場(chǎng)模式。邊界附近缺陷的存在雖然削弱了邊界模式的響應(yīng),但是為電壓調(diào)控孤立圓盤提供了導(dǎo)電性。據(jù)此,我們首次實(shí)現(xiàn)了背柵配置下石墨烯孤立結(jié)構(gòu)近場(chǎng)的電壓調(diào)控。另外,我們研究了偏心圓環(huán)的近場(chǎng)模式,光場(chǎng)聚焦尺寸可達(dá)到2×10~(-4)λ_0~2,這與近場(chǎng)激發(fā)的四極模式有關(guān)。3.我們提出了一種在中紅外波段近場(chǎng)耦合距離大于100 nm的石墨烯等離激元誘導(dǎo)透明系統(tǒng),并對(duì)透明窗口來(lái)源進(jìn)行了分析。其可以應(yīng)用于慢光和光開(kāi)關(guān)等領(lǐng)域,具有易于實(shí)現(xiàn)以及可電調(diào)控的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位單位】：南開(kāi)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TQ127.11;TH74
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 金屬表面等離激元簡(jiǎn)介
    第二節(jié) 石墨烯等離激元
    第三節(jié) 基于石墨烯等離激元的光場(chǎng)調(diào)控研究
    第四節(jié) 本論文的主要工作
第二章 石墨烯等離激元的近場(chǎng)及遠(yuǎn)場(chǎng)探測(cè)手段
    第一節(jié) 石墨烯等離激元的近場(chǎng)探測(cè)手段
    第二節(jié) 石墨烯等離激元的遠(yuǎn)場(chǎng)探測(cè)手段
第三章 離子束誘導(dǎo)石墨烯邊界對(duì)光場(chǎng)的近場(chǎng)調(diào)控
    第一節(jié) 離子束誘導(dǎo)石墨烯缺陷
+離子束誘導(dǎo)石墨烯缺陷邊界'>    第二節(jié) Ga⁺離子束誘導(dǎo)石墨烯缺陷邊界
    第三節(jié) 缺陷邊界對(duì)等離激元的可調(diào)控反射
    第四節(jié) 離子束影響范圍的近場(chǎng)界定
    第五節(jié) 離子束入射角度的影響
    第六節(jié) 本章小結(jié)
第四章 離子束加工石墨烯微結(jié)構(gòu)中的光場(chǎng)近場(chǎng)調(diào)控
    第一節(jié) 石墨烯圓盤中等離激元的近場(chǎng)模式
    第二節(jié) 離子束加工石墨烯圓盤的近場(chǎng)性質(zhì)
    第三節(jié) 石墨烯偏心圓環(huán)的近場(chǎng)性質(zhì)
    第四節(jié) 本章小結(jié)
第五章 基于石墨烯等離激元誘導(dǎo)透明現(xiàn)象的光場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)調(diào)控
    第一節(jié) 耦合振子模型
    第二節(jié) Akaike Information Criterion方法
    第三節(jié) 石墨烯耦合體系中的等離激元誘導(dǎo)透明現(xiàn)象
    第四節(jié) 耦合體系對(duì)光場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)調(diào)控
    第五節(jié) 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在學(xué)期間的學(xué)術(shù)成果

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