碳納米管光學(xué)天線的有效波長(zhǎng)和諧振特性

編號(hào)：CPJS05140

篇名：碳納米管光學(xué)天線的有效波長(zhǎng)和諧振特性

作者：武小芳[1] ;謝樹(shù)果[1] ;何云濤[1] ;李麗[1] ;李小路[2]

關(guān)鍵詞：光學(xué)天線 碳納米管 介電常數(shù) 有效波長(zhǎng)

機(jī)構(gòu)： [1]北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院,北京100191; [2]北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院,北京100191

摘要： 將經(jīng)典金屬自由電子氣模型應(yīng)用于金屬型碳納米管,基于光學(xué)天線有效波長(zhǎng)理論,得出了金屬型碳納米管光學(xué)天線響應(yīng)的有效波長(zhǎng)與碳納米管介電特性之間的普適關(guān)系.在對(duì)碳納米管介電特性進(jìn)行第一性原理計(jì)算的基礎(chǔ)上,以金屬型4？碳納米管為例,進(jìn)一步研究了金屬型碳納米管光學(xué)天線響應(yīng)的有效波長(zhǎng)與入射波長(zhǎng)之間的關(guān)系,以及金屬型碳納米管光學(xué)偶極子天線的諧振特性.通過(guò)將已有傳統(tǒng)金屬光學(xué)天線和碳納米管天線有效波長(zhǎng)的研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了本文理論的正確性.結(jié)果表明,碳納米管光學(xué)天線響應(yīng)的有效波長(zhǎng)與入射波長(zhǎng)呈近似線性關(guān)系,與傳統(tǒng)金屬材料構(gòu)成的同直徑光學(xué)天線相比,碳納米管天線顯示出了更強(qiáng)的波長(zhǎng)壓縮能力,并且在可見(jiàn)光到紅外波段內(nèi)易于發(fā)生諧振.該研究方法可為碳納米管光學(xué)天線研究提供新的思路.