基于Fano共振的金属-绝缘体-金属-石墨烯纳米管混合结构动态可调折射率传感器

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	基于Fano共振的金属-绝缘体-金属-石墨烯纳米管混合结构动态可调折射率传感器
	祁云平 1; 贾迎君 1; 张婷2 ; 丁京徽 1; 尉净雯 1; 王向贤3
	2022-09-05
发表期刊	物理学报
ISSN	1000-3290
卷号	71 期号:17 页码:361-370
摘要	为了解决传统金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal,MIM)波导结构传感器不可动态调控的问题,本文将石墨烯纳米管引入MIM波导耦合圆环谐振腔结构,设计了一种动态可调的MIM-石墨烯纳米管混合结构折射率传感器.采用有限元法对系统的传输特性、电场分布和磁场分布进行数值研究,并通过多模干涉耦合模理论进行分析验证.结果表明,Fano共振源自于TM_(10)腔共振模式和石墨烯等离子体电共振模式之间的相干耦合.通过改变石墨烯的化学势可以在较大波长范围内动态调谐Fano共振的谐振波长和线宽,从而实现折射率传感器的动态调控.在最佳结构参数下,传感器灵敏度可达1250 nm/RIU.与传统的MIM波导结构相比,该器件具有结构简单、动态可调、易于加工且工作波段范围大等诸多优点,对设计可动态调控的高性能纳米光子集成器件具有一定的指导意义.
关键词	表面等离子体激元石墨烯纳米管折射率传感器多模干涉耦合模理论
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收录类别	北大核心 ; EI ; SCI ; CSCD
语种	中文
资助项目	国家自然科学基金(批准号:62165013,61865008);西北师范大学青年教师科研能力提升计划(批准号:NWNU-LKQN2020-11)资助的课题~~
中图分类号	TB383.1;TP212
引用统计
文献类型	期刊论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/159583
专题	石油化工学院理学院
通讯作者	祁云平
作者单位	1.西北师范大学物理与电子工程学院; 2.四川大学电子信息学院; 3.兰州理工大学理学院
推荐引用方式 GB/T 7714	祁云平,贾迎君,张婷,等. 基于Fano共振的金属-绝缘体-金属-石墨烯纳米管混合结构动态可调折射率传感器[J]. 物理学报,2022,71(17):361-370.
APA	祁云平,贾迎君,张婷,丁京徽,尉净雯,&王向贤.(2022).基于Fano共振的金属-绝缘体-金属-石墨烯纳米管混合结构动态可调折射率传感器.物理学报,71(17),361-370.
MLA	祁云平,et al."基于Fano共振的金属-绝缘体-金属-石墨烯纳米管混合结构动态可调折射率传感器".物理学报 71.17(2022):361-370.