石墨烯比表面积分析_《上海交通大学》2015年硕士论文

  本文关键词：石墨烯频率选择表面研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：石墨烯作为一种在电磁学、光学、机械和化学等方面具有优良性能的新型碳纳米材料已备受关注。学术界已经兴起了一股关于石墨烯理论研究的浪潮,而石墨烯器件的研究也在逐步深入,其中包括石墨烯吸收器、石墨烯天线、石墨烯频率选择表面(FSS)等。工作在太赫兹的石墨烯器件尺寸小,性能优,便于集成。由于石墨烯的电导率可以通过外加电场和磁场偏置调节,所以石墨烯器件通过合理设计具有可调性,而且磁偏石墨烯器件也可具有显著的回旋磁性。由此,本文主要研究可调石墨烯太赫兹FSS,具体工作及创新点归纳如下:1.电场偏置下石墨烯频率选择表面研究。首先研究了石墨烯贴片型和网格型FSS的电路模型,分析了它们的阻抗和传输特性。进而研究由石墨烯贴片和网格构成的互补型FSS的传输特性以及调节规律,在此基础上设计了网格-贴片-网格的石墨烯三明治结构,通过调节上下层石墨烯网格的电导率可以对整体传输特性进行有效控制。2.磁场偏置下石墨烯频率选择表面研究。首先研究了磁场偏置下石墨烯贴片型和网格型FSS的传输特性,建立了磁偏石墨烯贴片型FSS的电路模型,分析其回旋磁性并仿真验证。进而提出贴片-平面型双层石墨烯FSS结构,分析其传输特性,并对磁偏情况下影响其传输特性的因素进行了研究,同时给出旋转角等指标。然后,对电场和磁场双偏置下该结构的可调性进行了研究,设计出具有回旋磁性的可调石墨烯FSS。通过对该结构的改进,使其中心频率和带宽具有更大的调谐范围,且不会降低交叉极化强度。本文对电场和磁场偏置下的石墨烯FSS进行分析,给出其设计原理和调节规律,并据此分别设计出电偏置互补型可调石墨烯FSS和具有回旋磁性的磁偏置可调石墨烯FSS。本文从设计方法和实例两方面对石墨烯FSS及其太赫兹应用进行了探索性研究。

  本文关键词：石墨烯频率选择表面研究，，由笔耕文化传播整理发布。