發(fā)布時間：2021-10-27 12:08

　　石墨烯是第一種真正意義上的二維材料,它具有線性色散關系,載流子為無質量的狄拉克費米子,為研究低維體系提供了良好的平臺。表面等離激元是金屬中常見的元激發(fā),它束縛于金屬表面并造成強烈的場增強,在表面增強拉曼散射等領域有重要作用。兩者的結合,即石墨烯等離激元,彌補了金屬等離激元在中紅外到太赫茲波段耗散嚴重束縛弱等缺點,又具有費米面連續(xù)可調性,是當前凝聚態(tài)的研究熱點。石墨烯是單原子層材料,它的等離激元性質容易受到周圍介電環(huán)境的影響,因此如何通過改變介電環(huán)境對石墨烯等離激元性質進行調控是重要的研究方向。另外,由于等離激元的產生,厚金屬孔洞中存在透射增強而薄金屬孔洞中因為上下表面耦合存在透射抑制,那么對于石墨烯這種單原子層材料做成的孔洞結構,在等離激元產生時它會表現出怎樣的透射行為?等離激元的能量在這種結構中會如何轉化?本文用商業(yè)軟件COMSOL進行數值模擬,研究了介電環(huán)境對石墨烯等離激元的影響以及石墨烯孔洞結構中等離激元的能量轉化方式,內容分為以下三個部分:第一章,我們介紹了石墨烯的晶格結構、能帶結構以及光學性質。然后介紹了金屬等離激元中的表面等離極化激元和局域表面等離激元。最后討論了石墨烯等離... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 石墨烯
        1.1.1 石墨烯簡介
        1.1.2 石墨烯的晶格和能帶結構
        1.1.3 石墨烯的光學性質
        1.1.4 石墨烯的輸運性質
        1.1.5 石墨烯的制備
        1.1.6 石墨烯的表征
    1.2 金屬等離激元
        1.2.1 金屬體等離激元
        1.2.2 表面等離極化激元
        1.2.3 局域表面等離激元
    1.3 石墨烯等離激元
        1.3.1 石墨烯等離激元的基本性質
        1.3.2 石墨烯等離激元的遠場激發(fā)
        1.3.3 石墨烯等離激元的近場激發(fā)和實空間成像
    1.4 數值模擬簡介
    參考文獻
第2章 利用邊緣介電環(huán)境調控石墨烯條帶等離激元
    2.1 研究背景
        2.1.1 介電環(huán)境對石墨烯等離激元的影響
        2.1.2 石墨烯等離激元與基底表面光學聲子的耦合
        2.1.3 本章研究目的
    2.2 數值模擬的基礎
        2.2.1 數值模擬的理論背景
        2.2.2 周期性結構中的衍射級
        2.2.3 網格剖分和模型收斂性
    2.3 金屬和石墨烯的數值模擬
        2.3.1 金屬等離激元的數值模擬
        2.3.2 石墨烯的電導率
        2.3.3 石墨烯條帶等離激元的數值模擬
    2.4 邊緣介電環(huán)境調控硅基底上的石墨烯條帶等離激元
    2.5 邊緣介電環(huán)境調控二氧化硅基底上的石墨烯條帶等離激元
    2.6 本章小結
    參考文獻
第3章 石墨烯孔洞陣列中等離激元的轉化方式
    3.1 研究背景
        3.1.1 金屬孔洞的透射增強
        3.1.2 金屬孔洞的透射抑制
        3.1.3 本章的研究目的
    3.2 石墨烯孔洞的數值模擬
    3.3 石墨烯孔洞的樣品制備
    3.4 本章小結
    參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]表面等離激元研究新進展[J]. 王振林.  物理學進展. 2009(03)

博士論文
[1]石墨烯大規(guī)模機械剝離制備和石墨烯高性能發(fā)聲器[D]. 張梓晗.中國科學技術大學 2017



本文編號：3461571