石墨烯纳米天线红外光谱增强机理研究

项目名称： 石墨烯纳米天线红外光谱增强机理研究

项目编号： No.61405021

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 韦玮

作者单位： 重庆大学

项目金额： 27万元

中文摘要： 面向痕量分子检测这一重大需求，针对红外光波与分子相互作用极其微弱这一难题，基于石墨烯支持红外波段表面等离子体本征模式和自由电子密度可调谐等特性，提出激发石墨烯纳米天线局域电磁场模式实现对被测分子红外吸收光谱增强的新方法。采用第一性原理及有限元数值计算方法，研究石墨烯表面等离子体局域及调控特性；建立纳米天线局域电磁场耦合激发的物理模型；分析天线结构和外加电场对局域电磁场模式的空间能量分布及光谱特征的影响；发展宽光谱波段石墨烯纳米天线的设计方法；研究石墨烯纳米图形化的加工工艺；构建突破衍射极限的红外光谱增强测试实验及痕量分子探测实验。本项目发展的石墨烯纳米天线红外光谱增强方法，为突破现有红外光谱增强技术中金属纳米结构存在高损耗及窄带限制的瓶颈提供了新思路，为实现下一代超高灵敏度的红外光谱传感技术奠定基础。

中文关键词： 石墨烯；表面等离激元；纳米天线；表面增强红外光谱；

英文摘要： Infrared(IR) spectroscopy offers a powerful tool for analysis and characterization of a wide range of molecular species via their distinct vibrational and rotational absorption resonance, often referred to as molecular fingerprints. However, the wavelengt

英文关键词： Graphene；Plasmonics；Nanoantenna；Surface enhanced Infrared spectroscopy；