石墨烯表面等离子体模式激发与耦合传输机理研究

项目名称： 石墨烯表面等离子体模式激发与耦合传输机理研究

项目编号： No.11374359

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 史浩飞

作者单位： 重庆绿色智能技术研究院

项目金额： 76万元

中文摘要： 基于石墨烯中二维自由电子气的电子迁移率高和自由电子密度可调等特性，提出利用石墨烯做为表面等离子体波的载体，以解决传统金属表面等离子体中的高损耗和带宽限制。采用密度泛函理论和有限元等数值计算与模拟方法，研究入射光波与石墨烯二维电子气相互耦合作用规律，阐明石墨烯中表面等离子体波的激发机制；分析微纳结构和外加电场对表面等离子体模式的影响特性，发展低损耗传输、宽波段激发的表面等离子体模式设计方法；利用化学气相沉积方法制备石墨烯，结合光学光刻和电子束加工技术，构造可以实现超衍射极限传输的石墨烯表面等离子体实验方案，对其低损耗和宽波段特性进行实验验证。本项目发展的石墨烯表面等离子体波技术，为克服现有金属表面等离子体的瓶颈提供了新的思路，为下一代微纳光学器件和系统奠定基础。

中文关键词： 石墨烯；等离子体；纳米光学；；

英文摘要： Based on graphene's high electron mobility and tunable electron density, we propose the concept of graphene surface plasmon to solve the the high loss problem and bandwidth limitation in traditional metallic plasmonics material. Density functional theory

英文关键词： graphene；surface plasmons；nano optics；；