石墨烯手册 || 石墨烯等离子体：开关应用

摘要： 本章重点研究工作于红外至太赫兹频段、基于石墨烯等离子体的光学开关器件。近年来，由于具有强光-物质相互作用和纳米级尺寸特性，石墨烯等离子体备受关注——它们通过提供电磁场调控方案，在光学科学与工程多个领域发挥着重要作用。另一个近年备受瞩目的研究方向是石墨烯等离子体超表面，这种由石墨烯层堆叠构成的材料展现出卓越的电学与光学特性，引发了包括我们团队在内的全球众多研究小组的兴趣。但我们特别关注的是多层结构（如奥托构型）中电磁波与石墨烯表面模的相互作用及其潜在开关应用。本章基于理论模型与数值模拟证明：通过设计调控石墨烯的光电特性（如化学势、温度、散射率）及入射光束参数（如光束宽度），基于石墨烯的结构不仅能作为优良的红外光学开关平台，亦可应用于太赫兹波段开关器件。