拓?fù)浣^緣體對表面等離子體激元的調(diào)控研究.pdf

1、拓?fù)浣^緣體是一種全新的量子電磁功能材料，具有絕緣性體能帶結(jié)構(gòu)和受時間反演對稱性保護(hù)的自旋分辨的金屬表面態(tài)。這樣的特性使得拓?fù)浣^緣體一經(jīng)問世就引起了全世界的廣泛關(guān)注，在量子計算、自旋電子器件、太赫茲探測等方面具有廣泛應(yīng)用前景。
　　隨著拓?fù)浣^緣體(Bi2Se3)表面等離子體激元的存在性在實驗中得到證實，拓?fù)浣^緣體有望應(yīng)用于下一代光電集成器件中。對拓?fù)浣^緣體表面等離子體激元特性的研究尤其是對其特性的調(diào)控研究，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。

2、然而，目前對拓?fù)浣^緣體表面等離子體激元調(diào)控方面的研究還處于起步階段。
　　本文在對前人工作深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，首先研究了拓?fù)浣^緣體的表面電導(dǎo)率和等效介電常數(shù)，并在此基礎(chǔ)上分析拓?fù)浣^緣體表面等離子體激元的特性。接著，圍繞拓?fù)浣^緣體對表面等離子體激元的調(diào)控進(jìn)行了深入研究，為進(jìn)一步研究拓?fù)浣^緣體表面等離子體激元的應(yīng)用做了較好的鋪墊。論文的主要研究工作包含以下幾個方面:
　　(1)介紹拓?fù)浣^緣體的特點(diǎn)、發(fā)展及國際研究現(xiàn)狀，尤其是拓?fù)浣^

3、緣體表面等離子體激元領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。
　　(2)研究拓?fù)浣^緣體表面等離子體激元的特性。首先分析了在拓?fù)浣^緣體表面帶隙打開條件下拓?fù)浣^緣體的表面電導(dǎo)率，然后推導(dǎo)出拓?fù)浣^緣體表面等效介電常數(shù)。最后，基于拓?fù)浣^緣體的表面電導(dǎo)率，結(jié)合拓?fù)浣^緣體表面的特殊金屬性，分析了在拓?fù)浣^緣體表面帶隙打開條件下其表面等離子體激元的特性。
　　(3)研究拓?fù)浣^緣體對表面等離子體激元共振的調(diào)控。首先給出了拓?fù)浣^緣體條帶周期結(jié)構(gòu)的數(shù)值建模方法，然后用此