可知通过调节化学势石墨烯的等效介电常数可为正数或负数。当石墨烯相对介电常数的实部为负数时,它的特性类似于很薄的金属,在其表面可以传播表面等离子体(surface plasmon polariton, SPP)波。采用建模方法三的设置,将我们的仿真结果与文献Ashkan Vakil and Nader Engheta, “Transformation Optics Using Graphene”, Science 332, 1291 (2011)中的结果进行了对比。Р仿真参数: THz, K, meV,石墨烯的厚度设置为1 nm,用一个很小的偶极子激励石墨烯上的SPP波。Р一片石墨烯上的边缘波Р通过加电压Vb1和Vb2使得一片石墨烯上存在两个电导率不同的区域。如图13(a)所示,Vb1区域1的化学势为 eV,对应石墨烯的电导率为 mS, Vb2区域2的化学势为 eV,对应石墨烯的电导率为 mS,因此这两片上的等效介电常数实部符号相反。从仿真结果图14中可以看出,边缘波沿着区域的边缘传播,且比区域1中SPP波的折射率大。Р图13 一片石墨烯上的边缘波仿真结果(b)与文献(a)仿真结果的对比Р一片石墨烯上的全反射Р通过加电压使得一片石墨烯上存在两个电导率不同的三角区域。图14(a)中,区域Vb1和区域Vb2石墨烯的电导率与(1)中的类似。点源发出的电磁波从A点入射,在区域Vb1以SPP波的形式传播,遇到边界线处发生反射。这种SPP波的反射类似于平面波遇到两个分界面的菲涅尔反射。只不过这里的SPP波的反射是发生在一片石墨烯上。Р图 14一片石墨烯上的全反射的仿真结果(b)与文献(a)中仿真结果的对比Р基于石墨烯的SPP功分器Р与(1)类似,施加不同的电压,对应不同的电导率,使SPP波沿着Y型区域传播,实现了功分器的功能。同时,在这两个区域的边缘存在边缘波,具体仿真结果如图15所示。
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