二維蜂窩光子晶體邊緣態(tài)的色散及效應(yīng)研究.pdf

1、石墨烯(Graphene)是只有一個(gè)原子層厚度的二維晶體，具有完美的晶體結(jié)構(gòu)和不同尋常的電子態(tài)性質(zhì)。有限尺寸的石墨烯帶存在邊緣態(tài)，顯示出有趣而豐富的電子和自旋輸運(yùn)性質(zhì)。邊緣態(tài)也存在光子體系中，如光子晶體和等離子體晶體。本文主要研究與石墨烯具有相同對(duì)稱(chēng)性的二維蜂窩光子晶體(Honeycomb photonic crystals)邊緣態(tài)的色散和性質(zhì)。邊緣態(tài)是一種局域在光子晶體-介質(zhì)界面并向光子晶體和介質(zhì)內(nèi)部指數(shù)衰減的電磁波。蜂窩光子晶體邊緣

2、態(tài)具有低維度、高局域、亞波長(zhǎng)的特點(diǎn)。改變邊界格點(diǎn)的參數(shù)，可以方便地調(diào)節(jié)邊緣態(tài)的色散?；谶吘墤B(tài)亞波長(zhǎng)局域和連續(xù)可調(diào)的性質(zhì)，我們研究了蜂窩光子晶體邊緣態(tài)波導(dǎo)的慢光效應(yīng)。
　　本論文作者力求與讀者討論以下幾個(gè)問(wèn)題:
　　1、什么是光子晶體邊緣態(tài)？
　　2、我們?yōu)槭裁匆芯糠涓C光子晶體，其邊緣態(tài)有什么特殊的地方？
　　3、蜂窩光子晶體邊緣態(tài)有哪些潛在的應(yīng)用？因此本論文內(nèi)容將如下安排:
　　第一章簡(jiǎn)要介紹光子晶體和

3、光子微納結(jié)構(gòu)中兩類(lèi)重要的表面波:介質(zhì)光子晶體表面態(tài)和金屬-介質(zhì)表面等離子體激元。包括基本概念、性質(zhì)和研究進(jìn)展。
　　第二章簡(jiǎn)要介紹研究光子晶體邊緣態(tài)用到的計(jì)算方法:平面波展開(kāi)法、有限差分時(shí)域法和傳輸矩陣法。
　　第三章從介紹石墨烯開(kāi)始，回答為什么要研究蜂窩光子晶體的問(wèn)題。分析蜂窩光子晶體的對(duì)稱(chēng)性對(duì)能帶的影響，狄拉克點(diǎn)附近光子的輸運(yùn)性質(zhì)。重點(diǎn)討論蜂窩光子晶體zigzag邊界邊緣態(tài)亞波長(zhǎng)局域和色散連續(xù)可調(diào)的性質(zhì)。我們?cè)O(shè)計(jì)了邊緣態(tài)