基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体研究的开题报告.docx

基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体研究的开题报告
一、选题的背景和意义
表面等离激元是一种在纳米尺度下表面电磁波和物质之间相互作用的现象，该现象可以产生极高的增强电磁场和局域化能量，从而提高与物质相互作用的效率，广泛应用于传感、光学、纳米加工、信息处理等领域。石墨烯是一种高导电性、高透明性和高机械强度的材料，同时具有质子限制、表面等离激元增强和可控的表面化学反应等优异性质，是制备表面等离激元超材料的理想材料。因此，研究基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体，对于拓展表面等离激元和超材料的应用范围，提高其性能和稳定性具有重要的意义。
二、研究内容和方法
本研究拟通过下列几个方面进行：
1.研究基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体的制备及其表征方法，包括激光制备、扫描电子显微镜、拉曼光谱等方法。
2.考察材料参数对超材料吸收体的光学性能的影响，包括吸收谱的调节、最大吸收率和带宽等性能，通过有限元模拟计算研究石墨烯掺杂对超材料吸收体性能的影响。
3.探讨基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体在太赫兹和超高频的光谱范围内的吸收性能。这里主要是探究石墨烯表面的等离激元在太赫兹和超高频范围的特性并结合超材料的设计来实现更好的吸收性能。
4.多参数拟定、实验验证和应用验证。通过调节材料参数、工艺条件和应用验证三个方面来评估基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体的实际应用性能。
三、预期研究结果和成果
本研究预期获得以下研究结果和成果：
1.成功制备出基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体，并对其进行各项表征，揭示材料参数对性能的影响规律。
2.通过调控石墨烯掺杂、超材料结构和工艺控制等手段，成功提高超材料吸收谱带宽和吸收率。
3.对基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体在太赫兹和超高频范围内的吸收性能进行了研究，拓展了其应用范围。
4.通过多参数拟定、实验验证和应用验证，评估基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体的实际应用性能和应用前景。
总之，本研究旨在研究基于石墨烯的表面等离激元超材料吸收体的制备、性能及其应用，为超材料在传感、通信、太赫兹光电等领域的进一步开发和实际应用提供理论和技术支撑。