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带隙石墨烯包覆介电板的光学性质

材料科学 2017-01-27 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

基于量子电动力学第一性原理,研究了带隙石墨烯包覆介电板的光学性质。石墨烯包覆板的反射系数与反射率用带隙石墨烯的极化张量和板材料的介电常数表示。找到了在存在能隙影响光学性质的宽频区域内适用的极化张量分量所需组合的简捷近似表达式。针对不同的质量隙参数值和不同温度,对带隙石墨烯包覆 SiO2{}_2 板的反射率进行了数值计算。结果表明,随着隙宽增大,石墨烯包覆板在正入射时的反射率根据频率和质量隙参数值的不同最多降低至 1/8。计算了带隙石墨烯包覆 Si 和 SiO2{}_2 板对入射电磁波两种偏振的反射率的角度依赖关系。我们证明,TM 反射率在某个入射角处取最小值,该角度取决于质量隙参数、频率和温度,而 TE 反射率随入射角单调变化。然而,对于具有非零质量隙参数的石墨烯涂层,反射光不能被完全偏振。讨论了所得结果的可能应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.03742,
  title  = {Optical properties of dielectric plates coated with gapped graphene},
  author = {G. L. Klimchitskaya and V. M. Mostepanenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03742},
  year   = {2017}
}

备注

16 pages, 6 figures; accepted for publication in Phys. Rev. B