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单层与双层石墨烯的光学吸收性质研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2013.9.9
  • 页码:187301-187306
  • 分类:O484.41[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]云南师范大学物理与电子信息学院,昆明650500
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11064017)和云南省应用基础研究面上项目(批准号:2010ZC078,2010CD047)资助的课题.
  • 相关项目:石墨烯及其低维纳米材料中多光子吸收的理论研究
中文摘要:

采用紧束缚模型分别描述单层、双层石墨烯的能带结构,利用光子.电子相互作用的二阶微扰理论分别计算单光子和双光子吸收系数.计算结果表明:单层石墨烯单光子吸收系数为常数,约为6.8X107m-1,即单层石墨烯对入射光的吸收率约为213%;双层石墨烯的单光子吸收比单层石墨烯的单光子吸收强,且随入射光波长呈分段性变化.单层石墨烯的双光子吸收系数与波长r4成正比;双层石墨烯双光子吸收系数在红外波段(-3100nm处)有一个很强的共振吸收峰.研究结果可为石墨烯材料在光电子器件的研究和制作方面提供指导.

英文摘要:

We theoretically simulate one-photon and two-photon absorption spectra for monolayer and bilayer graphene employing the second-order perturbation theory of the electron-photon interaction. The tight-binding model is used to describe the band structure of graphene. The results show that one-photon absorption coefficient of monolayer graphene is a constant about 6.8 ~ 107 m-~, demon- strafing that the absorptivity of incident light in monolayer graphene approximates to 2.3%. The one-photon absorption coefficient of bilayer graphene changes sectionally with the wavelength and is greater than that of monolayer graphene. The two-photon absorption coefficient of monolayer graphene is proportional to ~4. The two-photon absorption coefficient of bilayer graphene exhibits a giant resonance absorption peak in the infrared (~3100 nm) region. Our results will provide theoretical guidance for the application of graphene in the research field of optoelectronic devices.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876