基于导模共振效应提高石墨烯表面等离子体的局域特性?

• 作者: 岳中 张明 彭涛 李志全 李文超 顾而丹
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 石墨烯 表面等离子体 亚波长衍射光栅 导模
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 气体、等离子体和放电物理
• 页码范围: 105201-1-105201-9
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.105201

摘要

本文构建了一种包含石墨烯和亚波长光栅的复合结构，借助衍射光栅的导模共振效应，在石墨烯表面激发高局域性表面等离子体激元，研究了石墨烯与光栅结构对表面等离子体激元局域特性的影响规律，并借助基于有限元法的COMSOL软件，分析了缓冲层厚度、光栅周期、载流子迁移率和费米能级对石墨烯的表面电场、品质因子Q和有效模式面积Seff的影响.结果表明，石墨烯表面等离子体激元的局域性在特定的参数点获得显著提高：当μ=0.7 m2/(V·s)时，品质因子达到最大值Qmax=1793；当p=235 nm或EF=0.72 eV时，表面电场达到了入射光的3000倍以上.强烈的局域性导致强烈的光-物质相互作用，因而本文提出的复合结构可实现高灵敏度传感器和高效率的非线性光学设备，极大地扩展了石墨烯在纳米光学领域中的应用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张明	燕山大学电气工程学院	49	306	9.0	15.0
2	李志全	燕山大学电气工程学院	201	1342	17.0	24.0
3	李文超	东北大学秦皇岛分校控制工程学院	19	51	4.0	5.0
4	顾而丹	燕山大学电气工程学院	14	38	4.0	5.0
5	岳中	燕山大学电气工程学院	6	4	1.0	2.0
6	彭涛	燕山大学电气工程学院	2	5	2.0	2.0