石墨烯分隔的准周期介电多层膜中的光传播
介观与纳米尺度物理
2017-10-11 v1 材料科学
摘要
光子晶体作为人工材料，其介电特性可根据组分的堆叠进行裁剪，对其研究仍是一个引人注目的领域。本文采用传输矩阵方法，研究嵌入石墨烯的斐波那契准周期介电多层膜中光波的传播。我们计算了其色散和透射谱，以探究石墨烯单层和准周期无序对系统物理行为的影响。该准周期介电多层膜由两种基本单元构成：二氧化硅（单元 A = SiO2）和二氧化钛（单元 B = TiO2）。数值结果表明，石墨烯单层的存在降低了整个频率范围内的透射率，并在低频区诱导出一个透射带隙。关于光波的偏振，我们发现横磁（TM）情况下的透射系数高于横电（TE）情况。我们还从数值结果得出结论：石墨烯诱导的光子带隙（GIPBGs）不依赖于光波的偏振（TE 或 TM），也不依赖于斐波那契生成指数 n。此外，GIPBGs 是全向光子带隙，因此对于低于某一值的频率，无论入射角如何，光都无法在这些结构中传播。最后，透射谱随化学势变化的图显示，原则上可通过栅压调谐化学势来调整光子带隙的宽度。
引用
@article{arxiv.1708.09075,
title = {Light propagation in quasiperiodic dieletric multilayers separated by graphene},
author = {Carlos H. Costa and Luiz F. C. Pereira and Claudionor G. Bezerra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.09075},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 13 figures, Accepted for publication in Physical Review B