论文部分内容阅读
金属光子晶体平板的增强传输效应,是法布里腔的波导共振效应和金属光子晶体平板在表面上的周期性共同作用引起表面等离子体共振,从而提高了电磁波的传输的结果。基于其在滤波器件方面的应用,设计了在特定频段上的金属光子晶体平板结构。超晶格、量子阱和量子线等低维纳米结构的材料具有新颖的物理性质和广泛的应用前景,已成为凝聚态物理和材料科学中的研究热点,受到越来越多的关注。与此同时,纳米制备和加工技术的迅速发展,要求更深入地了解纳米器件、结构和材料的性质。本文对金属光子晶体平板的增强传输及低维纳米结构中的声子输运性质两个方面作了有益的探索,并获得一些有意义的结果。其主要工作如下:1.用全矢量的三维FDTD方法,分析了金属光子晶体平板的等离子体波增强传输效应。除了法布里腔的波导共振效应外,还有金属光子晶体平板在表面上的周期性结构也会引起表面等离子体共振从而提高了电磁波的传输。这种增强效应来自于两个不同的共振机制:局域的法布里腔的等离子体波波导共振以及由周期性引起的等离子体共振。分别通过零阶传输以及+1和-1阶等的衍射来研究这两种共振机制的,运用点群理论分析了不同结构中的这两个不同共振频率的场分布以及传输谱的峰位特性。2.采用散射矩阵方法,研究了低温下异侧双封闭端量子波导中声学声子的输运和热导性质。结果表明:每个声子模的阈值频率依赖于封闭端线的高度;由于两端线之间的耦合影响,热导随两端线之间宽度的变化呈现出振荡衰减的行为;另外,端线的宽度和高度对热导有着显著的影响。3.研究了低温下,双凹陷端对量子波导中的声学声子输运和热导的影响,并且与异侧双突起端结构中的透射和热导进行了比较。发现了一些有趣的现象:(1)随着凹陷端端线h(h≤10nm)的增高,量子波导中的声子透射系数迅速降低,由于较高的凹陷端线增强了量子波导中的声子的反射,零模的声子透射系数曲线中出现了较宽的禁止频带;(2)随着端线的增高双凹陷端量子波导中的热导迅速降低,而双凸起端量子波导中的热导降低较为缓慢;(3)声子透射系数与热导K/T对两凹陷端之间的宽度L变化都非常敏感。