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基于石墨烯带阵列的分子振动谱传感模型与仿真
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:中国激光
  • 时间:2015.11.5
  • 页码:0914002-1-0914002-5
  • 分类:TP212.1[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TP212.9[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]云南大学无线创新实验室,云南昆明650091, [2]北京理工大学信息与电子学院,北京100081, [3]云南省高校谱传感与边疆无线电安全重点实验室,云南昆明650091
  • 相关基金:国家自然科学基金(61161007,61261002,61461052);教育部博士点基金(20135301110003,20125301120009);中国博士后基金(2013M531989,2014T70890);云南省自然科学基金(2013FA006,2015FA015)
  • 相关项目:超材料微波传感器的理论及实验研究
中文摘要:

分子振动谱广泛应用于化合物分子结构的测定、未知物的鉴定以及混合物成分的分析,是传感识别物质性质和特征的重要指纹。提出了基于石墨烯带阵列的分子振动谱传感模型,并采用数值仿真方法对模型进行了验证。结果表明,通过调节石墨烯带的化学势、阵列周期以及占空比,可以灵活地调控石墨烯带阵列的透射带宽;通过在检测区填充物质,发现透射谱的形状与被检测物的分子吸收谱一致,表明该传感器能够识别物质分子的振动指纹;透射谱的形状对检测区域填充物质的厚度不敏感,传感器的稳健性好。

英文摘要:

Molecular vibration spectrum is an important fingerprint for the identification of material properties and characteristics, which has been widely used to determine molecular structure, identify unknown com-pounds and analyze hybrid components. A molecular vibration spectroscopy sensor based on the graphene nanoribbon arrays is presented, and validated by numerical simulation. The results show that the transmission bandwidth of the graphene nanoribbon arrays can be flexibly controlled via tuning the chemical potential, period and duty ratio. The transmission coefficient of the sensor is consistent with the corresponding absorption spectrum after deposition of sample substance in the detected zone, which allows for the identification of molecular fingerprint. Moreover, the sensor has good robustness since the envelope of the transmission coefficient is independent on the thickness of the deposited sample substance.

同期刊论文项目
期刊论文 47 会议论文 9 获奖 2 著作 4
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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849