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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

石墨烯和光子晶体作为新型材料，从出现起就受到了广泛的关注，学术届对它们的研究也层出不穷。光子晶体有着光子禁带这一结构，其全向带隙特性能用于高反镜、高通滤波、光波导等许多领域。石墨烯有着优秀的导电性和透光性，凭借这些特性石墨烯被运用在很多研究场所。由于透光性很好，这导致在某些需要对光有吸收转化的领域石墨烯的使用受到了极大的限制，为了提高石墨烯的光吸收率，学者们做了大量研究。例如通过使用光学微腔提高石墨烯的光吸收率，基于金属-介质纳米结构磁激元效应在近红外波段增强石墨烯吸收，在thz及远红外波段支持表面等离子体的掺杂石墨烯纳米结构，周期性掺杂提高石墨烯吸收，将石墨烯与f-p腔在特定频率增强石墨烯光吸收等。这些方法都提高了吸收了但基本都是在较小范围内实现的，如何在宽光谱范围内提高吸收率还少有研究。

国内外研究现状

自从2004年石墨烯被首次制备出以来，石墨烯受到了全世界科学人员的广泛关注，关于石墨烯的文章也不断增加。石墨烯作为一种新兴材料，其优秀的电学、热学和力学特性能够在大量领域得到广泛的应用。石墨烯有多种制备方法。最普通的是微机械分离法，即直接把石墨烯薄片从晶体上剪裁下来。美国布鲁克国家实验室将石墨分成小碎片，从中剥离出较薄的石墨烯薄片，然后用特制塑料胶带粘住薄片两侧，撕开胶带薄片就会一分为二，不停的重复这个操作就会得到部分厚度为1层原子厚度的薄片。还有取向附生法，利用生长基质种出石墨烯。中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室博士生潘毅等人通过优化生长条件获得了毫米级外延石墨烯二维单晶材料，并利用低能电子衍射证实石墨烯样品的毫米级高度有序性。化学剥离法是一种有望实现石墨烯低成本制备的方法，但制备的大多为单层、双层和多层的混合物。为了改进质量，中科院根据氢电弧放电反应温度高、可实现快速加热及原位还原特点，利用电弧加热膨胀解离石墨以去除含氧官能团和愈合结构缺陷，进而提高石墨烯质量。与普通快速加热相比，这种方法制备的石墨烯抗氧化温度提高了近100摄氏度，导电率提高了近两个数量级，可达2*10³s/cm。化学气相沉淀法，这种方法是制备大尺寸、高质量石墨烯的最低成本方法之一。

2. 研究的基本内容

一、一维光子晶体

1.1一维光子晶体简介

3. 实施方案、进度安排及预期效果

3月17日前完成任务书开题报告

4月10日前完成外文翻译

4. 参考文献

[1]刘一平. 含石墨烯光子晶体的光学特性[d]. 威海: 山东大学, 2017.

[2]马圣乾, 裴立振, 康英杰. 石墨烯研究进展[j]. 现代物理知识, 2009, 21(04): 44-47.