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题名:
基于石墨烯亚波长结构材料的电磁吸收研究
作者: 顾钰
学位类别: 硕士
答辩日期: 2015-05
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
导师: 罗先刚
关键词: 亚波长结构、动态吸波材料、石墨烯、宽带吸收。
学位专业: 光学工程
中文摘要: 近年来,亚波长结构材料作为一种新型电磁材料受到了大量的关注。亚波长结构材料的电磁性质与其各个组分的比例、结构、排列方式密切相关,具有极高的灵活性。利用亚波长结构进行人工电磁材料设计在电磁隐身、通讯天线、超分辨成像等方面具有广泛而重要的应用价值。
随着技术的进步,传统波长结构电磁材料已经不能满足各方面应用在灵活性方面的需求。如何实现亚波长结构材料的动态可控成为了学术界研究的一个重点。微机电系统(Micro Electro Mechanical System, MEMS)、半导体、液晶等具有可变电磁响应的新型技术与材料已经被研究用于实现动态电磁调控,然而它们均在一定程度上存在着结构复杂、调控范围小、调控手段有限等局限性。
自从2004年石墨烯被证明可在自然界中稳定存在以来,石墨烯便因其独特的电磁特性受到了研究者们的广泛关注。其可随化学势变化而变化的电磁参数在动态电磁调控中具有得天独厚的优势。石墨烯结合亚波长结构设计,能够以更简单的结构实现更灵活的动态电磁调控,成为了动态电磁调控领域的研究热点。
本文围绕石墨烯亚波长结构材料的电磁吸收特性展开研究,着重研究实现吸收频率动态可调以及拓展吸收带宽的方法和途径,主要研究工作包括以下几点:
1. 利用数值计算方法、等效介质理论、场分析等手段研究基于单层石墨烯亚波长结构的吸收器动态吸收特性,实现了窄带大范围频率动态可调吸收;
2. 基于对单层石墨烯亚波长结构吸收特性的研究,利用多层石墨烯亚波长结构级联,实现了对吸收带宽的有效拓展,并分析了多层石墨烯亚波长结构的混合共振模式;
3. 利用石墨烯的可调电磁特性,结合亚波长金属结构实现了结构更为简单的宽带动态可调吸收,并利用等效介质理论分析了吸收器的吸收机理。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/3026
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作者单位: 中国科学院光电技术研究所

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顾钰. 基于石墨烯亚波长结构材料的电磁吸收研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2015.
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