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《中国矿业大学》 2017年
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石墨烯超快太赫兹光学特性研究

金芹  
【摘要】:石墨烯独特的电子结构使其具有优良的超快光学特性,尤其是在太赫兹波范围内。因此本文对单层石墨烯的超快太赫兹非线性光学性质进行了研究。通过建立石墨烯的光学布洛赫方程,研究了连续的太赫兹光场下单层石墨烯的超快动态光学性质,并且引入了石墨烯的理论模型。采用理论解析的方法对布洛赫方程进行讨论,获得了石墨烯中载流子浓度,极化强度以及电流强度随时间变化的函数。研究结果表明,在太赫兹辐射光场下由于泡利不相容和能量守恒原理,使得石墨烯系统建立动态非平衡载流子并达到饱和的时间是20-200fs,载流子的浓度随着入射光频率的增大而增大,因此能够在1ps之内迅速产生光电流。石墨烯线性光学响应区是(?)evFE0thω;否则是石墨烯系统非线性光学响应区,E0和ω分别对应入射光的强度和频率,t为时间,vF是石墨烯狄拉克点附近电子的费米速度。同时研究发现光子能量hω越大,电极化强度以及光电流越强。我们的理论研究结果与已有的众多实验结果一致,这表明石墨烯在超快动态光学领域拥有重要的研究和应用价值。基于石墨烯的光学布洛赫方程理论,对单层石墨烯在太赫兹高斯脉冲光场下的光学特性也进行了研究。研究结果表明石墨烯在太赫兹波段具有非常显著的非线性超快光学特性,这是因为石墨烯是零带隙狄拉克系统,且在狄拉克点附近能量是线性分布的。同时研究发现石墨烯载流子浓度,极化强度以及电流强度随着太赫兹脉冲频率的增加而增加,这表明石墨烯在超快动态太赫兹领域拥有重要的研究和应用价值。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O613.71

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 董海明;;掺杂石墨烯系统电场调控的非线性太赫兹光学特性研究[J];物理学报;2013年23期
2 邹志宇;戴博雅;刘忠范;;石墨烯的化学气相沉积生长与过程工程学研究[J];中国科学:化学;2013年01期
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1 李海东;石墨烯纳米结构中的电子输运性质[D];吉林大学;2009年
【共引文献】
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1 王晨光;;石墨烯材料的制备及应用进展[J];当代化工研究;2017年07期
2 陈绍源;林晓芝;;石墨烯透明导电薄膜可控制备及实用性研究[J];材料导报;2017年S1期
3 毕瑞可;张杰;吴玉玲;曾毅波;张为中;郭航;;化学气相沉积法制备单层石墨烯的优化[J];微纳电子技术;2017年03期
4 杜文城;殷雅侠;郭玉国;万立骏;;石墨烯基三维导电网络结构储能电极材料的研究进展[J];中国科学:化学;2016年10期
5 肖美霞;辛海涛;姚婷珍;;表面修饰和电场对氮化镓薄膜电学性质的调控机理研究[J];科技资讯;2016年05期
6 许坤;徐晨;郭旺;解意洋;;石墨烯-GaN肖特基紫外探测器[J];半导体光电;2016年01期
7 史建平;马冬林;张艳锋;刘忠范;;金箔上单层MoS_2的控制生长及电催化析氢应用[J];化学学报;2015年09期
8 何学侠;刘富才;曾庆圣;刘政;;二维材料双电层场晶体管的研究[J];化学学报;2015年09期
9 张淑凯;张浩;薛维华;程杰;张文峰;曹高萍;赵海雷;杨裕生;;层状碳及层状碳/硫酸铅复合材料的制备与应用[J];电化学;2015年03期
10 陈牧;颜悦;张晓锋;刘伟明;周辰;郭志强;望咏林;厉蕾;张官理;;大面积石墨烯薄膜转移技术研究进展[J];航空材料学报;2015年02期
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1 陈卫;石墨烯场效应器件制备及其电子输运特性研究[D];国防科学技术大学;2015年
2 刘磊;石墨烯费米速度调制结构中量子输运性质的研究[D];河北师范大学;2014年
3 姜立伟;关于石墨烯电子结构调控的理论探讨[D];吉林大学;2013年
4 袁建辉;石墨烯中的电子及其输运性质的研究[D];华中科技大学;2012年
5 陆地;掺杂少层石墨烯电子性质的第一性原理研究[D];南京航空航天大学;2012年
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7 周本胡;石墨烯及其纳米带电磁输运性质研究[D];湖南师范大学;2011年
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8 ;纳米中心石墨烯相变研究取得新进展[J];电子元件与材料;2009年10期
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2 钱文;郝瑞;侯仰龙;;液相剥离制备高质量石墨烯及其功能化[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
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5 沈志刚;李金芝;易敏;;射流空化方法制备石墨烯研究[A];颗粒学最新进展研讨会——暨第十届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2011年
6 王冕;钱林茂;;石墨烯的微观摩擦行为研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
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10 周琳;周璐珊;李波;吴迪;彭海琳;刘忠范;;石墨烯光化学修饰及尺寸效应研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
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1 姚耀;石墨烯研究取得系列进展[N];中国化工报;2009年
2 刘霞;韩用石墨烯制造出柔性透明触摸屏[N];科技日报;2010年
3 记者 王艳红;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新华每日电讯;2010年
4 本报记者 李好宇 张芃捷(实习) 特约记者 李季;石墨烯未来应用的十大猜想[N];电脑报;2010年
5 证券时报记者 向南;石墨烯贵过黄金15倍 生产不易炒作先行[N];证券时报;2010年
6 本报特约撰稿 吴康迪;石墨烯 何以结缘诺贝尔奖[N];计算机世界;2010年
7 记者 谢荣 通讯员 夏永祥 陈海泉 张光杰;石墨烯在泰实现产业化[N];泰州日报;2010年
8 本报记者 纪爱玲;石墨烯:市场未启 炒作先行[N];中国高新技术产业导报;2011年
9 周科竞;再说石墨烯的是与非[N];北京商报;2011年
10 王小龙;新型石墨烯材料薄如纸硬如钢[N];科技日报;2011年
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1 吕敏;双层石墨烯的电和磁响应[D];中国科学技术大学;2011年
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