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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

研究现今的一个新型的物理材料——石墨烯。

石墨烯作为一个新型的优良的光学材料。

它的强度很高，载流子在里面的分散速率快，导电性能高，在高频电路中表现优异，并且在特定的波长范围内具有可调介电常数的特性。

2. 研究的基本内容

通过了解石墨烯的相关性质，通过石墨烯的自身性质出发。

石墨烯在太赫兹和红外波段下会和一般金属一样，会产生表面等离子激元共振，从而增强对光波的吸收，但是在可见光-近红外波段就不会表现出这一特性，所以吸收很低。

借鉴这一特性，我们可以假设光波的共振会增强石墨烯的吸收，所以就想出利用一维周期性光栅，使得光在石墨烯表面产生共振，从而会增强石墨烯对这个波段的光的吸收。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

方案，进度：

1. 查阅资料了解石墨烯的结构和它的各项属性，并且利用电学电磁学的相关公式计算出石墨烯的原始光学吸收率和一些相关数据一边参考。（第一阶段，准备阶段）
2. 利用严格耦合波分析法（rcwa）进行石墨烯-光栅的建模和搭建，并且定义一些光栅的参数和入射光线的参数，最后拟合出相应的数值。（第二阶段，实验建模，数值计算拟合）
3. 根据实验的数据绘制相应的实验数据图，分析不同的变量参数下对石墨烯的吸收率的影响，并且进一步分析出相应的原因。
4. 总结实验的环节，归纳出如何增强石墨烯在可见光-近红外波段的吸收。（第三阶段，分析与总结）

预期效果：

石墨烯在可见光-近红外波段上的吸收率是2.3%，进过实验设计后的石墨烯的吸收率达到了60%左右，基本达到超强吸收。

4. 参考文献

[1]. k. s. novoselov, a. k. geim, s. v. morozov, d.jiang, y. zhang, s. v.

dubonos, i. v. grigorieva, and a. a. firsov, science 306,666 (2004).

[2]. s. das sarma, s. adam, e. h. hwang, and e. rossi,rev. mod. phys.