基于涂覆石墨烯的三根电介质纳米线的THz波导的模式特性分析

• 作者: 卫壮志 彭艳玲 李昌勇 程鑫 薛文瑞
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 石墨烯 纳米线 波导 多极方法
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 234-245
• 页数: 12页
• 语种: 中文

摘要

研究了一种基于涂覆石墨烯的三根电介质纳米线的THz波导,采用多极方法对这种波导所支持的5种低阶模的有效折射率的实部和传播长度进行了解析分析.结果表明,通过改变工作频率、中间纳米线半径、纳米线之间的间距以及石墨烯的费米能,可以有效地调节波导的模式特性.当工作频率从30 THz增加到40 THz时,这些模式的有效折射率的实部增大,传播长度减小,并且在变化的过程中会出现交叉现象.当中间纳米线的半径从25 nm增加到75 nm时,除了模式3和模式4基本不受影响,其他模式有效折射率的实部增大,传播长度变化各不相同.当纳米线之间的间距从10 nm增加到50 nm时,除了模式3和模式4基本不受影响,其他模式有效折射率的实部减小,传播长度增大,并且在变化的过程中会出现交叉现象.当石墨烯的费米能从0.4 eV增加到1.2 eV时,有效折射率的实部减小,传播长度增大.计算表明,多极法得到的结果与有限元方法得到的结果完全一致.本研究可以为基于涂覆石墨烯的电介质纳米线的THz波导的设计、制作和应用提供理论基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	薛文瑞	山西大学物理电子工程学院	48	198	8.0	12.0
2	李昌勇		40	217	8.0	13.0
4	程鑫	山西大学物理电子工程学院	4	2	1.0	1.0
5	卫壮志	山西大学物理电子工程学院	5	6	2.0	2.0
6	彭艳玲	山西大学物理电子工程学院	4	6	2.0	2.0