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基于激光处理金刚石的全碳太赫兹元件

DOI：10.1016/j.carbon.2020.03.023 期刊：Carbon 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 我们报道了金刚石的飞秒激光结构化与石墨化处理及其太赫兹响应的实验表征。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱和电学测量，对激光辐照生成的导电石墨化层进行了全面表征。分析了经激光纹理化处理（含石墨覆盖层及选择性氧化蚀刻后）的金刚石样品在(0.25÷6.0)太赫兹波段的透射特性。实验证实石墨化覆盖层对偏振太赫兹辐射具有显著选择性吸收，这归因于激光诱导周期性石墨化表面结构的形成。这种各向异性特性使得可在金刚石板表面构建基于导电/介电图案的紧凑型无源超表面，从而开发出坚固、轻质且宽带的太赫兹光学元件。
作者： S. Amoruso，A. Andreone，A. Bellucci，C. Koral，M. Girolami，M. Mastellone，S. Mou，S. Orlando，G.P. Papari，D. Paparo，R. Polini，A. Rubano，A. Santagata，V. Serpente，V. Valentini，D.M. Trucchi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究飞秒激光结构化与石墨化的金刚石的太赫兹响应，以开发坚固、轻质且宽带的太赫兹光学元件。

研究成果

研究表明，石墨化覆盖层对偏振太赫兹辐射具有显著的选择性吸收特性，这与石墨化激光诱导周期性表面结构的形成有关。这种各向异性特性使得开发紧凑型无源超表面成为可能，可用于制造坚固、轻质且宽频带的太赫兹光学元件。进一步优化石墨化金刚石层的特征参数，可提升这些元件的各向异性程度和性能表现。

研究不足

该研究受限于所使用的太赫兹时域光谱系统（TDS）的频谱范围（0.25至6.0太赫兹）及测量分辨率。虽然太赫兹响应的各向异性表现显著，但通过调整石墨化金刚石层的特性可进一步优化。

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