本文選題：石墨烯　切入點：表面等離子體　出處：《暨南大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著太赫茲技術(shù)的發(fā)展,可以吸收太赫茲波的器件開始不斷地涌現(xiàn)。但現(xiàn)有的太赫茲吸收器由于尺寸過大和電磁性質(zhì)有所局限,導致其出現(xiàn)吸收頻率單一、調(diào)諧深度比較小的問題,所以我們需要尋找具有較小尺寸的可調(diào)吸波器件以提高吸波器件的可集成性�；谑┘{米尺寸的吸波器件能夠?qū)μ掌澆ㄟM行可調(diào)吸收,可以很好地彌補早期吸波器的不足,因此被廣泛的應用于電磁波吸收器件中。石墨烯有著顯著的光、電、力、熱、磁性質(zhì),它的表面電導率能用電壓控制或者化學摻雜的方法進行動態(tài)地調(diào)節(jié)。石墨烯在太赫茲波段可以支持的表面等離子體共振,特定結(jié)構(gòu)的石墨烯能對入射電磁波進行選擇性的散射和吸收,并增強局域電場強度。本文提出的石墨烯可調(diào)吸波器可以通過改變模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)來實現(xiàn)可調(diào)諧單頻、雙頻以及多頻帶的吸收增強。本文對石墨烯吸波器進行了建模和仿真實驗,并用頻域有限積分法計算了石墨烯吸波結(jié)構(gòu)的吸收曲線。本文系統(tǒng)地研究了同心環(huán)、偏心環(huán)、開口環(huán)、疊加模型等模型的調(diào)諧吸收效果。我們的仿真結(jié)果表明,同心環(huán)的耦合可以實現(xiàn)雙頻帶吸收,開口環(huán)的缺口位置旋轉(zhuǎn)可調(diào)控多頻帶的吸收,疊加模型可以實現(xiàn)吸收峰的線性疊加。本文所研究的石墨烯結(jié)構(gòu)能與入射電磁波產(chǎn)生共振耦合作用并增強了周圍的吸波材料對電磁波的吸收,還能通過結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變進行吸收波長調(diào)諧。此外,文章還探討了基于石墨烯的化學勢對吸波性能進行動態(tài)調(diào)控。本文研究的結(jié)果可以為基于石墨烯結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧吸波器件的設計提供有用的理論依據(jù)和新的思路,而且有望在可調(diào)的電磁波吸收材料方面發(fā)揮一定作用。
[Abstract]:With the development of terahertz technology, devices that can absorb terahertz wave begin to emerge continuously. However, due to the large size and limited electromagnetic properties, the existing terahertz absorbers have a single absorption frequency. The problem of low tuning depth, so we need to find a small size of adjustable absorber devices to improve the integration of microwave absorber devices based on graphene nanoscale absorbing devices can be used to adjust the absorption of terahertz wave. Graphene is widely used in electromagnetic wave absorption devices because it can make up for the shortage of early wave absorbers. Graphene has remarkable optical, electrical, mechanical, thermal and magnetic properties. Its surface conductivity can be dynamically adjusted by voltage control or chemical doping. Graphene supports surface plasmon resonance at terahertz. Graphene with specific structure can selectively scatter and absorb the incident electromagnetic wave and enhance the local electric field intensity. The graphene tunable absorber proposed in this paper can realize tunable single frequency by changing the structural and material parameters of the model. In this paper, the absorption curves of graphene absorber are calculated by means of finite integration method in frequency domain. The concentric ring and eccentric ring are systematically studied in this paper. Our simulation results show that the coupling of concentric ring can achieve double band absorption, and the gap rotation of the open ring can control the absorption of multi-band. The superposition model can achieve the linear superposition of the absorption peaks. The graphene structure studied in this paper can produce resonance coupling with the incident electromagnetic wave and enhance the absorption of the electromagnetic wave by the surrounding absorbing materials. The absorption wavelength can also be tuned by changing the structure parameters. This paper also discusses the dynamic control of the absorbing property based on the chemical potential of graphene. The results in this paper can provide a useful theoretical basis and a new idea for the design of the tunable absorbing device based on the graphene structure. And it is expected to play a certain role in the adjustable electromagnetic wave absorbing materials.
【學位授予單位】：暨南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ127.11;O441

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