三维狄拉克半金属红外波段的古斯—汉欣效应研究

从理论上研究了三维狄拉克半金属(3D DSM)与石墨烯结合的红外波段的古斯—汉欣(GH)效应,并与石英玻璃的GH效应进行了对比.结果表明:覆盖石墨烯加剧了反射光相位的变化,明显增强了GH位移,改变了GH位移的正负.p偏振的光以布儒斯特角入射时,覆盖有石墨烯的3D DSM的GH位移出现正向峰.3D DSM的GH位移对于平板厚度比石英玻璃敏感,随平板厚度变化时出现震荡峰.在金属区域和高损耗电介质区域,GH位移接近零;在无损耗电介质区域,GH位移随波长变化呈现震荡特性.

三维狄拉克半金属的太赫兹双频超材料吸收器

基于三维狄拉克半金属(3D DSM)的载流子迁移率高、可调谐性好的优点,开展了太赫兹波可调谐双频吸收器(THz MMA)的研制工作.研究表明,通过破坏微结构的对称性,THz MMA可以在太赫兹波段实现近似完美吸收,并且随着非对称度的增加,吸收峰从1.322 THz蓝移至1.721 THz,调制深度为23.2%,共振峰Q因子接近20.此外,通过改变费米能级,3D DSM吸收器的共振谱线可以在很大范围内调节,如费米能级在0.05~0.15 eV内变化时,低频(高频)吸收峰在0.826~0.993 THz(1.098~1.371 THz)内调节,相应的调制深度为17%(20%).该研究结果对于设计高性能的太赫兹波器,如探测器、滤波器、传感器件等很有帮助.

三维狄拉克半金属的古斯-汉欣效应研究

用有限元软件Comsol Multiphysics进行模拟仿真,研究了线偏振光入射到三维狄拉克半金属的古斯-汉欣效应。结果表明,对于TE/TM偏振入射光,随着波长增大,古斯-汉欣位移均达极值,不同偏振光的古斯-汉欣位移方向相反。