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基于石墨烯的可调谐太赫兹光子晶体结构

邓新华 袁吉仁 刘江涛 王同标

基于石墨烯的可调谐太赫兹光子晶体结构

邓新华, 袁吉仁, 刘江涛, 王同标
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  • 本文将石墨烯引入到常规光子晶体中构建一种新型光子晶体, 首次从理论上严格导出了决定其能带结构的色散关系, 由于色散关系中石墨烯电导率的存在导致了它具有与常规光子晶体有所不同的特殊光学性质, 我们发现, 随着费米能增大, 低频段能带迅速向高频移动, 而高频段能带移动缓慢, 导致了常规光子晶体没有的能带压缩现象的发生, 究其原因在于石墨烯在低频段电导率迅速变化, 而高频段电导率变化缓慢, 导致能带向高频压缩, 使得光波原先允许频率变成禁止传播, 而禁止频率变成允许传播.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61464007, 11364033和11264029)、江西省自然科学基金(批准号: 20122BAB202002)、毫米波国家重点实验室开放课题(批准号: K201216)和江西省博士后科学基金(批准号: 2014KY32)资助的课题.
    [1]

    Shen Y C, Lo T, Taday P F, Cole B E, Tribe W R, Kemp M C 2005 Appl. Phys. Lett. 86 241116

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    Jacobsen R H, Mittleman D M, Nuss M C 1996 Opt. Lett. 21 2011

    [3]

    Markelz A G, Roitberg A, Heilweil E J 2000 Chem. Phys. Lett. 320 42

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    Yoneyama H, Yamashita M, Kasai S, Kawase K, Ito H, Ouchi T 2008 Opt. Commun. 281 1909

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    Li Z Y, Yao J Q, Xu D G, Zhong K, Wang J L, Bing P B 2011 Chin. Phys. B 20 054207

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    [8]

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    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

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    [11]

    Rodriguez B S, Yan R, Kelly M M, Fang T, Tahy K, Hwang W S, Jena D, Liu L, Xing H G 2012 Nature Communications 3 780

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    Zuo Z G, Wang P, Ling F R, Liu J S, Yao J Q 2013 Chin. Phys. B 22 097304

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    Zhang Y P, Zhang H Y, Yin Y H, Liu L Y, Zhang X, Gao Y, Zhang H Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 047803 (in Chinese) [张玉萍, 张洪艳, 尹贻恒, 刘陵玉, 张晓, 高营, 张会云 2012 物理学报 61 047803]

    [15]

    Mao Q, Wen Q Y, Tian W, Wen T L, Chen Z, Yang Q H, Zhang H W 2014 Opt. Lett. 39 5649

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    Wang F, Zhang Y, Tian C, Girit C, Zettl A, Crommie M, Shen Y R 2008 Science 320 206

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    Hanson G W 2008 J. Appl. Phys. 103 064302

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    Bao Q L, Zhang H, Wang B, Ni Z H, Lim C H Y X, Wang Y, Tang D Y, Loh K P 2011 Nat. Photonics 5 411

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-19
  • 修回日期:  2014-11-17
  • 刊出日期:  2015-04-05

基于石墨烯的可调谐太赫兹光子晶体结构

  • 1. 南昌大学理学院, 南昌 330031;
  • 2. 东南大学毫米波国家重点实验室, 南京 210096
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61464007, 11364033和11264029)、江西省自然科学基金(批准号: 20122BAB202002)、毫米波国家重点实验室开放课题(批准号: K201216)和江西省博士后科学基金(批准号: 2014KY32)资助的课题.

摘要: 本文将石墨烯引入到常规光子晶体中构建一种新型光子晶体, 首次从理论上严格导出了决定其能带结构的色散关系, 由于色散关系中石墨烯电导率的存在导致了它具有与常规光子晶体有所不同的特殊光学性质, 我们发现, 随着费米能增大, 低频段能带迅速向高频移动, 而高频段能带移动缓慢, 导致了常规光子晶体没有的能带压缩现象的发生, 究其原因在于石墨烯在低频段电导率迅速变化, 而高频段电导率变化缓慢, 导致能带向高频压缩, 使得光波原先允许频率变成禁止传播, 而禁止频率变成允许传播.

English Abstract

参考文献 (19)

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