搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于负微分电阻碳纳米管的太赫兹波有源超材料特性参数提取

司黎明 侯吉旋 刘埇 吕昕

基于负微分电阻碳纳米管的太赫兹波有源超材料特性参数提取

司黎明, 侯吉旋, 刘埇, 吕昕
PDF
导出引用
导出核心图
  • 利用碳纳米管在外加静电场下可产生常温太赫兹频段负微分电阻的特性, 提出了太赫兹波频段的有源超材料设计方法以及块状有源超材料等效电磁特性参数提取方法. 对无源金属线阵进行参数提取, 证明所提出的块状有源超材料等效电磁特性参数提取方法, 可以有效解决传 统参数提取中的符号与多分支选择问题. 通过对嵌入具有负微分电阻特性的碳纳米管的金属线阵进行参数提取, 发现太赫兹波有源超材料不仅具有等效介电常数虚部为负(代表电有源)的特性, 而且还具有磁性色散的特性.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB327506, 61372010302);国家高技术研究发展计划(批准号: 2012AA8123012)和国家自然科学基金(批准号: 61275107)资助的课题.
    [1]

    Pendry J B, Holden A J, Stewart, Youngs I 1996 Phys. Rev. Lett. 76 4773

    [2]

    Zhu W, Huang Y, Rukhlenko I D, Wen G, Premaratne M 2012 Opt. Express 20 6616

    [3]

    Zhao D M, Shi Y L, Zhou Q L, Li L, Sun H J, Zhang C L 2011 Acta Phys. Sin. 60 093301 (in Chinese) [赵冬梅, 施宇蕾, 周庆莉, 李磊, 孙会娟, 张存林 2011 物理学报 60 093301]

    [4]

    Liu H Y, Lü Q, Luo H L, Wen S C 2010 Acta Phys. Sin. 59 256 (in Chinese) [刘虹遥, 吕强, 罗海陆, 文双春 2010 物理学报 59 256]

    [5]

    Su Y Y, Gong B Y, Zhao X P 2012 Acta Phys. Sin. 61 084102 (in Chinese) [苏妍妍, 龚伯仪, 赵晓鹏 2012 物理学报 61 084102]

    [6]

    Zhao Y, Xiang J K, Li S, Zhao X P 2011 Acta Phys. Sin. 60 054211 (in Chinese) [赵延, 相建凯, 李飒, 赵晓鹏 2011 物理学报 60 054211]

    [7]

    Chen W Y T, Han P Y, Kuo M L, Lin S Y, Zhang X C 2012 Acta Phys. Sin. 61 088401 (in Chinese) [陈吴玉婷, 韩鹏昱, Kuo Mei-Ling, Lin Shawn-Yu, 张希成 2012 物理学报 61 088401]

    [8]

    Si L M, Sun H, Lv X 2010 Chin. Phys. Lett. 27 034106

    [9]

    Wu Q, Zhang K, Meng F Y, Li L W 2010 Acta Phys. Sin. 59 6071 (in Chinese) [吴群, 张狂, 孟繁义, 李乐伟 2010 物理学报 59 6071]

    [10]

    Zhu W, Rukhlenko I D, Premaratne M 2012 IEEE Photon. J. 4 741

    [11]

    Si L M, Lü X 2008 Prog. Electromagn. Res. 83 133

    [12]

    Lin W S, Luo S J, Huang H M, Zhang Q, Fu Y H 2012 Acta Phys. Sin. 61 164102 (in Chinese) [李文胜, 罗时军, 黄海铭, 张琴, 付艳华 2012 物理学报 61 164102]

    [13]

    Si L M, Jiang T, Chang K, Chen T, Lü X, Ran L, Xin H 2011 Materials 4 73

    [14]

    Jiang T, Chang K, Si L M, Ran L, Xin H 2011 Phys. Rev. Lett. 107 205503

    [15]

    Xiao S M, Drachev V P, Kildishev A V, Ni X J, Chettiar U K, Yuan H K, Shalaev V M 2010 Nature 466 735

    [16]

    Si L M, Sun H, Lü X 2011 Microw. Opt. Tech. Lett. 53 515

    [17]

    Zhu W, Rukhlenko I D, Premaratne M 2012 Appl. Phys. Lett. 101 031907

    [18]

    Dragoman D, Dragoman M 2009 Prog. Quant. Electron. 33 165

    [19]

    Tonouchi M 2007 Nature Photon. 1 97

    [20]

    Choi H J, Cohen M L, Louie S G 2007 Phys. Rev. B 76 155420

    [21]

    Dragoman D, Dragoman M 2004 Physica E 24 282

    [22]

    Dragoman D, Dragoman M 2005 Physica E 25 492

    [23]

    Kibis O V, da Costa M R, Portnoi M E 2007 Nano Lett. 7 3414

    [24]

    Smith D R, Schultz S, Markos P, Soukoulis C M 2002 Phys. Rev. B 65 195104

    [25]

    Smith D R, Vier D C, Koschny T, Soukoulis C M 2005 Phys. Rev. E 71 036617

    [26]

    Ziolkowski R W 2003 IEEE Trass. Antenn. Propag. 51 1516

    [27]

    Chen X D, Grzegorczyk T M, Wu B I, Pacheco J, Kong J A 2004 Phys. Rev. E 70 016608

    [28]

    Nicolson A M, Ross G F 1970 IEEE Trass. Instrum. Meas. 19 377

    [29]

    Weir W B 1974 Proc. IEEE 62 33

    [30]

    Erentok A, Ziolkowski R W 2007 Appl. Phys. Lett. 91 184104

    [31]

    Si L M, Lü X 2008 Mod. Phys. Lett. B 22 2843

    [32]

    Khoo K H, Neaton J B, Son Y W, Cohen M L, Louie S G 2008 Nano Lett. 8 2900

  • [1]

    Pendry J B, Holden A J, Stewart, Youngs I 1996 Phys. Rev. Lett. 76 4773

    [2]

    Zhu W, Huang Y, Rukhlenko I D, Wen G, Premaratne M 2012 Opt. Express 20 6616

    [3]

    Zhao D M, Shi Y L, Zhou Q L, Li L, Sun H J, Zhang C L 2011 Acta Phys. Sin. 60 093301 (in Chinese) [赵冬梅, 施宇蕾, 周庆莉, 李磊, 孙会娟, 张存林 2011 物理学报 60 093301]

    [4]

    Liu H Y, Lü Q, Luo H L, Wen S C 2010 Acta Phys. Sin. 59 256 (in Chinese) [刘虹遥, 吕强, 罗海陆, 文双春 2010 物理学报 59 256]

    [5]

    Su Y Y, Gong B Y, Zhao X P 2012 Acta Phys. Sin. 61 084102 (in Chinese) [苏妍妍, 龚伯仪, 赵晓鹏 2012 物理学报 61 084102]

    [6]

    Zhao Y, Xiang J K, Li S, Zhao X P 2011 Acta Phys. Sin. 60 054211 (in Chinese) [赵延, 相建凯, 李飒, 赵晓鹏 2011 物理学报 60 054211]

    [7]

    Chen W Y T, Han P Y, Kuo M L, Lin S Y, Zhang X C 2012 Acta Phys. Sin. 61 088401 (in Chinese) [陈吴玉婷, 韩鹏昱, Kuo Mei-Ling, Lin Shawn-Yu, 张希成 2012 物理学报 61 088401]

    [8]

    Si L M, Sun H, Lv X 2010 Chin. Phys. Lett. 27 034106

    [9]

    Wu Q, Zhang K, Meng F Y, Li L W 2010 Acta Phys. Sin. 59 6071 (in Chinese) [吴群, 张狂, 孟繁义, 李乐伟 2010 物理学报 59 6071]

    [10]

    Zhu W, Rukhlenko I D, Premaratne M 2012 IEEE Photon. J. 4 741

    [11]

    Si L M, Lü X 2008 Prog. Electromagn. Res. 83 133

    [12]

    Lin W S, Luo S J, Huang H M, Zhang Q, Fu Y H 2012 Acta Phys. Sin. 61 164102 (in Chinese) [李文胜, 罗时军, 黄海铭, 张琴, 付艳华 2012 物理学报 61 164102]

    [13]

    Si L M, Jiang T, Chang K, Chen T, Lü X, Ran L, Xin H 2011 Materials 4 73

    [14]

    Jiang T, Chang K, Si L M, Ran L, Xin H 2011 Phys. Rev. Lett. 107 205503

    [15]

    Xiao S M, Drachev V P, Kildishev A V, Ni X J, Chettiar U K, Yuan H K, Shalaev V M 2010 Nature 466 735

    [16]

    Si L M, Sun H, Lü X 2011 Microw. Opt. Tech. Lett. 53 515

    [17]

    Zhu W, Rukhlenko I D, Premaratne M 2012 Appl. Phys. Lett. 101 031907

    [18]

    Dragoman D, Dragoman M 2009 Prog. Quant. Electron. 33 165

    [19]

    Tonouchi M 2007 Nature Photon. 1 97

    [20]

    Choi H J, Cohen M L, Louie S G 2007 Phys. Rev. B 76 155420

    [21]

    Dragoman D, Dragoman M 2004 Physica E 24 282

    [22]

    Dragoman D, Dragoman M 2005 Physica E 25 492

    [23]

    Kibis O V, da Costa M R, Portnoi M E 2007 Nano Lett. 7 3414

    [24]

    Smith D R, Schultz S, Markos P, Soukoulis C M 2002 Phys. Rev. B 65 195104

    [25]

    Smith D R, Vier D C, Koschny T, Soukoulis C M 2005 Phys. Rev. E 71 036617

    [26]

    Ziolkowski R W 2003 IEEE Trass. Antenn. Propag. 51 1516

    [27]

    Chen X D, Grzegorczyk T M, Wu B I, Pacheco J, Kong J A 2004 Phys. Rev. E 70 016608

    [28]

    Nicolson A M, Ross G F 1970 IEEE Trass. Instrum. Meas. 19 377

    [29]

    Weir W B 1974 Proc. IEEE 62 33

    [30]

    Erentok A, Ziolkowski R W 2007 Appl. Phys. Lett. 91 184104

    [31]

    Si L M, Lü X 2008 Mod. Phys. Lett. B 22 2843

    [32]

    Khoo K H, Neaton J B, Son Y W, Cohen M L, Louie S G 2008 Nano Lett. 8 2900

  • [1] 吴群, 王玥, 贺训军, 殷景华, 施卫. 基于纳观域碳纳米管的太赫兹波天线研究. 物理学报, 2009, 58(2): 919-924. doi: 10.7498/aps.58.919
    [2] 傅佳辉, 王玥, 吴群, 王岩, 王东兴, 吴昱明, 李乐伟. 碳纳米管辐射太赫兹波的理论分析与数值验证. 物理学报, 2011, 60(5): 057801. doi: 10.7498/aps.60.057801
    [3] 肖文波, 刘伟庆, 吴华明, 张华明. 太阳电池单二极管模型中的参数提取方法. 物理学报, 2018, 67(19): 198801. doi: 10.7498/aps.67.20181024
    [4] 李征帆, 孙晓玮, 程知群, 车延峰, 刘海文. GaInP/GaAs异质结双极晶体管小信号模型参数提取的新方法. 物理学报, 2003, 52(9): 2298-2303. doi: 10.7498/aps.52.2298
    [5] 葛霁, 金智, 苏永波, 程伟, 刘新宇, 吴德馨. 一种InP双异质结双极晶体管小信号物理模型及其提取方法. 物理学报, 2009, 58(12): 8584-8590. doi: 10.7498/aps.58.8584
    [6] 陆金星, 黄志明, 黄敬国, 王兵兵, 沈学民. 相位失配与材料吸收对利用GaSe差频产生太赫兹波功率影响的研究. 物理学报, 2011, 60(2): 024209. doi: 10.7498/aps.60.024209
    [7] 王磊, 肖芮文, 葛士军, 沈志雄, 吕鹏, 胡伟, 陆延青. 太赫兹液晶材料与器件研究进展. 物理学报, 2019, 68(8): 084205. doi: 10.7498/aps.68.20182275
    [8] 李书磊, 刘磊, 高太长, 胡帅, 黄威. 基于多重查找表的太赫兹波段卷云微物理参数的反演方法. 物理学报, 2017, 66(5): 054102. doi: 10.7498/aps.66.054102
    [9] 张顺浓, 朱伟骅, 李炬赓, 金钻明, 戴晔, 张宗芝, 马国宏, 姚建铨. 铁磁异质结构中的超快自旋流调制实现相干太赫兹辐射. 物理学报, 2018, 67(19): 197202. doi: 10.7498/aps.67.20181178
    [10] 张玉萍, 张会云, 耿优福, 谭晓玲, 姚建铨. 太赫兹波在有限电导率金属空芯波导中的传输特性. 物理学报, 2009, 58(10): 7030-7033. doi: 10.7498/aps.58.7030
    [11] 唐晶晶, 冯妍卉, 李威, 崔柳, 张欣欣. 碳纳米管电缆式复合材料的热导率. 物理学报, 2013, 62(22): 226102. doi: 10.7498/aps.62.226102
    [12] 李振武. 纳米CdS/碳纳米管复合材料的光电特性. 物理学报, 2012, 61(1): 016103. doi: 10.7498/aps.61.016103
    [13] 张显斌, 施 卫. 基于可调谐准高斯波束太赫兹源的成像系统研究. 物理学报, 2008, 57(8): 4984-4990. doi: 10.7498/aps.57.4984
    [14] 张志勇, 王太宏. 用散粒噪声测量碳纳米管中Luttinger参数. 物理学报, 2004, 53(3): 942-946. doi: 10.7498/aps.53.942
    [15] 司黎明, 侯吉旋, 刘埇, 吕昕. 基于集总元件和负微分元件的有源可调谐超材料传输线. 物理学报, 2014, 63(2): 027802. doi: 10.7498/aps.63.027802
    [16] 张忠强, 丁建宁, 刘珍, Y. Xue, 程广贵, 凌智勇. 碳纳米管-聚乙烯复合材料界面力学特性分析. 物理学报, 2012, 61(12): 126202. doi: 10.7498/aps.61.126202
    [17] 陈将伟, 杨林峰. 有限长双壁碳纳米管的电子输运性质. 物理学报, 2005, 54(5): 2183-2187. doi: 10.7498/aps.54.2183
    [18] 武小芳, 谢树果, 何云涛, 李丽, 李小路. 碳纳米管光学天线的有效波长和谐振特性. 物理学报, 2016, 65(9): 097801. doi: 10.7498/aps.65.097801
    [19] 王玥, 贺训军, 吴昱明, 吴群, 梅金硕, 李龙威, 杨福杏, 赵拓, 李乐伟. 碳纳米管薄膜周期结构的太赫兹表面等离子波特性研究. 物理学报, 2011, 60(10): 107301. doi: 10.7498/aps.60.107301
    [20] 黄运华, 余海波, 王建, 李会峰, 张跃. 碳纳米管/四针状纳米氧化锌复合涂层的电磁波吸收特性. 物理学报, 2010, 59(3): 1946-1951. doi: 10.7498/aps.59.1946
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1964
  • PDF下载量:  1189
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-23
  • 修回日期:  2012-09-11
  • 刊出日期:  2013-02-05

基于负微分电阻碳纳米管的太赫兹波有源超材料特性参数提取

  • 1. 北京理工大学信息与电子学院电子工程系, 毫米波与太赫兹波技术北京市重点实验室, 北京 100081;
  • 2. 东南大学物理系, 南京 211189
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB327506, 61372010302)

    国家高技术研究发展计划(批准号: 2012AA8123012)和国家自然科学基金(批准号: 61275107)资助的课题.

摘要: 利用碳纳米管在外加静电场下可产生常温太赫兹频段负微分电阻的特性, 提出了太赫兹波频段的有源超材料设计方法以及块状有源超材料等效电磁特性参数提取方法. 对无源金属线阵进行参数提取, 证明所提出的块状有源超材料等效电磁特性参数提取方法, 可以有效解决传 统参数提取中的符号与多分支选择问题. 通过对嵌入具有负微分电阻特性的碳纳米管的金属线阵进行参数提取, 发现太赫兹波有源超材料不仅具有等效介电常数虚部为负(代表电有源)的特性, 而且还具有磁性色散的特性.

English Abstract

参考文献 (32)

目录

    /

    返回文章
    返回