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具有石墨烯的准周期光子晶体中的等离子体极化激元分形光谱

DOI：10.1209/0295-5075/128/27003 期刊：EPL (Europhysics Letters) 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 本研究基于斐波那契序列、图厄-莫尔斯序列和双周期序列，探究了一维光子晶体中包含石墨烯（位于其中一个组成单元A=SiO2/石墨烯与B=SiO2的界面处）的等离子极化激元光谱。通过传输矩阵法数值计算了各类准晶体的色散关系。结果表明这些结构的光谱呈现分形特征（对应体带分布），在特定频率区间内遵循幂律分布，这种特性由所研究各体系单元格中的准周期排列特异性诱导产生。我们还发现，在该特定频率区间内体带宽度与波矢存在强依赖关系，而当波矢较大时这些光谱的分形特性消失。
作者： M. S. Vasconcelos，M. G. Cottam
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究基于准周期序列的一维光子晶体中界面含石墨烯的等离子体极化激元光谱，重点关注光谱的分形特性及石墨烯薄片的影响。

研究成果

研究表明，具有石墨烯的准周期光子晶体中的等离子体极化激元光谱呈现分形特性，在特定频率区域遵循幂律分布。准周期排列和石墨烯薄片对光谱产生显著影响，表面模式表现出反交叉效应。该发现为太赫兹频段石墨烯基器件的设计提供了理论依据。

研究不足

该研究忽略了在所关注的温度和频率范围内SiO2的吸收作用，这可能会影响结果的准确性。虽然传输矩阵法在计算上较为高效，但与有限元法等更精确的方法相比，可能无法捕捉到所有的物理细节。

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