石墨烯薄膜电磁屏蔽特性与频率选择方法研究的开题报告.docx

石墨烯薄膜电磁屏蔽特性与频率选择方法研究的开题报告
一、研究背景及意义
随着新一代科技的快速发展，电子设备的普及程度越来越高。然而随之而来的是更加复杂的电磁辐射环境，例如人工电磁场、电信基站等多种电磁辐射领域对环境的干扰扰动日益严重，给人们的身心健康和生产生活带来威胁。因此，电磁屏蔽技术的研究和应用至关重要。石墨烯具有优异的电子输运性能，高载流子迁移率和电子聚束效应，早已引起了学术界和工业界的广泛关注，在电子学、热学和力学等方面得到了广泛的应用。
现有的电磁屏蔽材料通常具有结构臃肿、质量大、性能不佳等缺点，石墨烯作为一种单层晶体具有无比的薄度、高导电性和超过其他材料的热稳定性，具备了作为电磁屏蔽材料的潜在价值。近年来，石墨烯薄膜作为一种新兴的电磁屏蔽材料逐渐受到关注。对石墨烯薄膜电磁屏蔽性能的研究可为其应用提供理论依据并指导实践，是以石墨烯为基础的电磁屏蔽材料的开发及生产的基础。
二、研究内容和技术路线
（一）研究内容
本文拟对石墨烯薄膜电磁屏蔽特性及频率选择方法开展以下主要研究内容：
1.石墨烯薄膜电磁屏蔽特性研究。
2.石墨烯薄膜的制备及表征，研究电磁屏蔽效果与石墨烯的物理性质之间的关系。
3.探究石墨烯薄膜的空穴与电子跃迁、能带结构及其对电磁屏蔽特性的影响。
4.研究基于石墨烯薄膜的多频段电磁屏蔽的频率选择方法，分析不同厚度的石墨烯薄膜的频率响应。
5.研究局部弯曲、电子注入对石墨烯薄膜性能的影响。
（二）研究技术路线
本文将采用以下具体的技术路线：
1.石墨烯的制备：采用化学气相沉积（CVD）法制备石墨烯，通过表征石墨烯的形貌、结构和性质，探究薄膜中的结构特征，如层间距、惯性矩、构型、形貌等。
2.电磁屏蔽性能研究：通过模拟计算、实验研究及实际应用进行石墨烯薄膜的电磁屏蔽性能研究，深入探究石墨烯在电磁波长、厚度等方面对电磁屏蔽效果的影响规律。
3.频率响应分析：通过理论计算及实验测试，对不同厚度石墨烯薄膜进行数值分析，得到其不同频率范围内的电磁波透射率，研究其多频段频率选择效应。
4.局部弯曲、电子注入对石墨烯薄膜性能的影响：通过对石墨烯物理性质的表征和实验测量，研究局部弯曲、电子注入对石墨烯薄膜的电磁屏蔽效果的影响规律。
三、预期成果
通过上述研究，本文将达到以下预期成果：
1.探究石墨烯薄膜电磁屏蔽数值规律，为石墨烯电磁屏蔽材料的应用提供理论基础。
2.研究石墨烯薄膜的频率选择方法，为多频段电磁屏蔽应用提供技术支持。
3.深入了解局部弯曲、电子注入对石墨烯薄膜电磁屏蔽效果的影响，为石墨烯电磁屏蔽材料的进一步优化提供理论依据。
四、研究进度安排
本研究项目将分为以下几个阶段：
1.国内外文献收集及资料整理（2周）
2.石墨烯薄膜的制备、表征和电磁屏蔽性能研究（12周）
3.石墨烯薄膜的频率选择方法研究（8周）
4.局部弯曲、电子注入对石墨烯薄膜性能的影响研究（6周）
5.数据整合、分析及论文撰写（4周）
五、研究经费预算
研究经费主要包括以下几个方面：
1.实验耗材费用（5000元）
2.文献及数据采集费用（3000元）
3.差旅及交通费用（4000元）
4.奖励及相关费用（1000元）
总计14000元。
六、研究难点
1.石墨烯薄膜的制备，如何制备高质量的石墨烯薄膜。
2.石墨烯薄膜的电磁屏蔽数值模拟，如何建立较为合理的电磁模型。
3.频率响应分析，如何通过理论计算和实验测试分析石墨烯对不同频率电磁波的响应。
4.探究局部弯曲、电子注入对石墨烯薄膜电磁屏蔽效果的影响规律。