基于石墨烯的电磁波吸收研究

论文摘要

电磁波吸收在我们的生活中应用广泛,不论是在太赫兹波段还是微波段,如通信系统,雷达监控,等离子的检测,热探测器等,它在我们的生活中有着举足轻重的地位。用于电磁波吸收研究的材料有许多类型,其中石墨烯这种材料在电磁波吸收领域中应用广泛。石墨烯由于其独特的二维结构与优良的特性(如重量轻,热稳定性好,比表面积大等)成为研究的热点,电磁波吸收是其中较为重要的应用领域。相比于传统的电磁波吸收材料,石墨烯基电磁波吸收材料具有轻质,吸收强度高,宽带宽等优异的性能,而且基于石墨烯的电磁波吸收结构体能够有效改善吸收特性。因此,研究石墨烯在电磁波吸收领域的应用具有非常大的潜在价值。本文以石墨烯为基础,探究了在光子晶体结构中引入石墨烯后的电磁波吸收特性的变化规律,并且研究了石墨烯基纳米复合材料在电磁波吸收方面的特性。在本文中,由于石墨烯这个优良材料的引入,所设计的光子晶体的吸收特性有了明显的提升。对于石墨烯基复合材料,在文中通过探索复合物的合成条件,复合材料中各材料的配比,分析介电损耗,阻抗匹配特性等来获得优异吸收效果的电磁波吸收材料。结果表明,石墨烯引入到光子晶体中有助于在相应的频率(太赫兹波段)中找到有希望的应用,包括光学逻辑器件,优化的窄带可调谐吸收器,光学滤波器和光学开关等;而石墨烯基复合材料的结果对于探索轻质电磁波吸收材料或者轻质电磁波吸收器具有重要的参考意义。

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摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 电磁波概述

1.2 石墨烯概述

1.2.1 石墨烯的发展

1.2.2 石墨烯的性质

1.2.3 石墨烯的制备

1.2.4 石墨烯的应用

1.3 电磁波吸收概述

1.3.1 电磁波吸收的机理

1.3.2 电磁波吸收材料的分类

1.3.3 电磁波吸收材料的发展

1.4 论文的主要内容

第2章基于石墨烯的太赫兹波段的吸收

2.1 引言

2.2 理论模型与方法

2.3 结果和讨论

2.3.1 费米能级的影响

2.3.2 相变规律的影响

2.3.3 电场的分布情况

2.3.4 top层的影响

2.4 结论

第3章三维石墨烯/二氧化锰复合材料的微波吸收性能的研究

3.1 引言

3.2 实验

2复合材料的制备'> 3.2.1 3D-RGO/MnO₂复合材料的制备

3.2.2 表征

3.3 结果与讨论

3.3.1 形貌分析

3.3.2 XRD特性

3.3.3 拉曼光谱

3.3.4 氮气吸附

3.3.5 XPS分析

3.3.6 吸波性能及机理分析

3.5 结论

第4章三维石墨烯/二硫化钼复合材料的微波吸收性能研究

4.1 引言

4.2 实验

2复合材料'> 4.2.1 合成3D-RGO/MoS₂复合材料

4.2.2 表征

4.3 结果与讨论

4.3.1 形貌分析

4.3.2 XRD分析

4.3.3 拉曼光谱

4.3.4 氮气吸附

4.3.5 吸波性能及机理分析

4.4 结论

总结与展望

参考文献

附录 A 攻读硕士期间发表的论文

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王帅

导师: 邹艳红

关键词: 石墨烯,电磁波吸收,光子晶体,太赫兹波,微波

来源: 湖南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 物理学,无机化工,无线电电子学

单位: 湖南大学

分类号: TQ127.11;O441.4

DOI: 10.27135/d.cnki.ghudu.2019.003922

总页数: 64

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