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混合金属-石墨烯超材料中的法诺共振及其在中红外等离激元传感器中的应用

DOI：10.3390/mi11030268 期刊：Micromachines 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 近年来，纳米结构中的法诺共振因其潜在的传感、开关和非线性光学应用而受到广泛关注。本文研究了一种混合金属-石墨烯超材料中的中红外法诺共振。该混合超材料由金属网格包围石墨烯纳米盘构成。这种法诺共振源于石墨烯与金属等离子体共振的耦合，其锐度高于纯石墨烯纳米结构中的等离子体共振。通过增加石墨烯层数可增强共振强度。所提出的超材料可作为高性能中红外等离子体传感器使用，具有约7.93微米/折射率单位（RIU）的空前灵敏度和约158.7的品质因数（FOM）。
作者： Jianfa Zhang，Qilin Hong，Jinglan Zou，Yuwen He，Xiaodong Yuan，Zhihong Zhu，Shiqiao Qin
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究混合金属-石墨烯超材料中的中红外法诺共振及其作为高性能中红外等离激元传感器的应用。

研究成果

该研究展示了一种混合金属-石墨烯超材料中的中红外法诺共振，其锐度高于纯石墨烯纳米结构中的等离子体共振。通过增加石墨烯层数可增强共振强度。所提出的超材料具有高灵敏度和优值，适用于中红外等离子体传感。该概念可用于多种改进结构，有望推动混合等离子体结构中法诺共振的进一步研究。

研究不足

石墨烯纳米盘是电隔离的，这使得静电掺杂和费米能级的动态调制变得困难。假设石墨烯薄膜位于金属网格顶面的同一高度，这在制造上具有难度。

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