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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

石墨烯是一种新型的二维碳材料，石墨烯由于其特殊的结构展现出许多优异的光学、电学、力学特性，因而被广泛研究。由于石墨烯独特的电子传输特性，使得其在表面等离子体领域的应用研究成为热点。

石墨烯具有类似于贵金属的特性，既可以支持tm模式的表面等离子体激元的传播，还支持te模式的表面等离子体。此外，由于石墨烯电导率的可调性，可通过门电压调节石墨烯电导，进而调控表面等离子体激元的传播特性，从而实现各种新奇的等离子体光学器件。

本论文基于石墨烯的光电导特性，设计一个含有石墨烯材料的层状介质，并研究在石墨烯阵列上石墨烯表面等离子体对光吸收特性的影响，并通过电场、磁场的空间分布理解表面等离子体波的局域特性。

2. 研究的基本内容

1. 调研二维石墨烯材料的几何结构，载流子的运动状态，能带结构，光电导特性。

2. 在层状介质之间加入石墨烯材料，并设计一种石墨烯的几何形状作为基元，周期分布于介质表面。

3. 分析研究此结构中的石墨烯的表面等离子特性，具体研究频率和几何结构对设计的层状结构对光的吸收特性及电场模式分布的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018.10——2018.11：完成选题；

2018.11——2019.01：查找并研读有关石墨烯表面等离子体的文献，确定具体研究方向，做好撰论文的准备工作，完成任务书，同时学习模拟软件comsol；

2019.01——2019.02：根据任务书中研究目的和研究内容完成开题报告，同时阅读文献，整理论文所需的材料；

2019.02——2019.03：设计模型，进行理论分析和软件模拟，处理所得结果；

2019.03——2019.04：撰写毕业论文初稿；

2019.04——2019.05：完成毕业论文初稿，修改初稿并定稿；

2019.05：论文答辩。

4. 参考文献

[1]yong-qiang liu and pu-kun liu.excitation of surface plasmon polaritons by electron beam with graphene ribbon arrays [j].journal of applied physics 121, 113104 (2017):2-8

[2]a. yu. nikitin, f. guinea, f. j. garcia-vidal, and l. martin-moreno.surface plasmon enhanced absorption and suppressed transmission in periodic arrays of graphene ribbons [j].physical review b 85, 081405(r) (2012):1-3

[3]shaolin ke,bing wang,he huang,hua long,kai wang, and peixiang lu. plasmonic absorption enhancement in periodic cross-shaped graphene arrays [j]. 6 apr 2015|vol.23, no.7| doi:10.1364/oe.23.008888 | optics express 8888:3-10.