Enhanced THz absorption of graphene cavity-based electromagnetic metamaterial structures
Enhanced THz absorption of graphene cavity-based electromagnetic metamaterial structures
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基于石墨烯腔的电磁超材料结构的增强太赫兹吸收
DOI：
10.1080/09500340.2020.1759717
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发表时间：
2020-03
影响因子：
1.3
通讯作者：
Wang Tong-Biao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Jiawen;Hu Jiadong;Deng Xin-Hua;Yuan Jiren;Wang Tong-Biao
摘要采用电导率特征矩阵法研究了石墨烯腔基电磁超材料结构的太赫兹吸收特性。我们证明了所提出的结构可以获得理想的太赫兹吸收，由于电磁超材料结构的缺陷层中的光子的强局域化。通过栅极电压控制石墨烯的化学势，可以从0%到100%连续调节THz吸收。最大THz吸收值可以通过调整两个PC相对于石墨烯层的入射角或周期数来定制。THz吸收峰的位置可以通过改变构成电磁超材料结构的层的厚度比来调节。我们的建议可能有潜在的重要应用在光电探测器，可饱和吸收体，和photochemics。
ABSTRACT We investigate THz absorption characteristics of graphene cavity-based electromagnetic metamaterial structures by using the conductivity characteristic matrix method. We demonstrate that the proposed structure can obtain ideal terahertz absorption due to the strong localization of photons in the defect layer of the electromagnetic metamaterial structure. The THz absorption can be continuously adjusted from 0% to 100% by controlling the chemical potential of graphene through a gate voltage. The maximum THz absorption value can be tailored by adjusting the incident angle or the period number of the two PCs with respect to the graphene layer. The position of the THz absorption peak can be adjusted by changing the thickness ratio of the layers constituting the electromagnetic metamaterial structure. Our proposal may have potentially important applications in photodetectors, saturable absorbers, and photovoltaics.
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