發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 14:33

　　 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)的局域性在對光場的近場和遠(yuǎn)場調(diào)控方面具有明顯的優(yōu)勢。本文研究基于石墨烯表面等離激元的中紅外光場調(diào)控,研究內(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,我們提出了模型對此進(jìn)行了很好的解釋。2.通過離子束加工石墨烯孤立圓盤結(jié)構(gòu),研究了其近場模式。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)近場的電壓調(diào)控。另外,我們研究了偏心圓環(huán)的近場模式,光場聚焦尺寸可達(dá)到2×10~(-4)λ_0~2,這與近場激發(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),并對透明窗口來源進(jìn)行了分析。其可以應(yīng)用于慢光和光開關(guān)等領(lǐng)域,具有易于實(shí)現(xiàn)以及可電調(diào)控的優(yōu)勢。
【學(xué)位單位】：南開大學(xué)
【學(xué)位級別】：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及遠(yuǎn)場探測手段
    第一節(jié) 石墨烯等離激元的近場探測手段
    第二節(jié) 石墨烯等離激元的遠(yuǎn)場探測手段
第三章 離子束誘導(dǎo)石墨烯邊界對光場的近場調(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)中的光場近場調(diào)控
    第一節(jié) 石墨烯圓盤中等離激元的近場模式
    第二節(jié) 離子束加工石墨烯圓盤的近場性質(zhì)
    第三節(jié) 石墨烯偏心圓環(huán)的近場性質(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)象的光場遠(yuǎn)場調(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) 耦合體系對光場的遠(yuǎn)場調(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)人簡歷
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本文編號(hào)：2884862