基于石墨烯体系的光操控研究

论文摘要

利用麦克斯韦应力张量法并结合全波电磁散射理论,本论文研究了在贝塞尔波照射下,石墨烯包裹介电颗粒体系及双层石墨烯核壳结构颗粒体系所受负光力的新颖现象。研究成果开发了石墨烯表面等离激元在光学应用中的更多可能性,例如介电或等离激元颗粒的捕获、分类及传输等。本文主要内容为:1.石墨烯包裹介电颗粒体系的光操控研究在贝塞尔波照射下,我们研究了石墨烯包裹介电颗粒体系的光散射力。研究表明在特定条件下会产生负光力,其物理机制来源于电偶极和电四极模式耦合产生的Fano共振,而且通过石墨烯的费米能级和弛豫时间可以灵活地调控负光力。另外,为了能够长距离的运输颗粒,横向平面上的稳定性也得以分析。结果表明,该体系能够被稳定地束缚在合适极化方式下的光束中心。2.双层石墨烯核壳结构颗粒体系的光操控研究在石墨烯包裹介电颗粒体系的基础上,我们进一步研究了在贝塞尔波照射下双层石墨烯核壳结构颗粒体系所受到的光散射力。与石墨烯包裹介电颗粒体系相比,本论文通过调节核壳比,费米能级等在Fano共振附近实现了更大的负光力。当核壳材料为高介电颗粒时,通过适当的核壳比使得磁偶极子共振附近的负光力进一步增大。以上两种不同材料体系的稳定性也得到了证明。研究成果为稳定且灵活地操控颗粒提供了更多可能性,同时对揭示光与物质之间的相互作用具有一定的指导意义。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 侯校冉

导师: 高雷

关键词: 全波电磁散射理论,贝塞尔波,石墨烯,共振,光力

来源: 苏州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 物理学,化学

单位: 苏州大学

分类号: O432;O613.71

DOI: 10.27351/d.cnki.gszhu.2019.001467

总页数: 70

文件大小: 4347K

下载量: 20

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