基于二维材料的太赫兹波功能器件

1.提出一种基于石墨烯的电控太赫兹衰减片，填补了太赫兹波段高效衰减片的欠缺。结合石墨 烯的优异性能主要表现在五个方面，包括良好的力学强度，可制备柔性的衰减片；良好的导热性和 较高的化学稳定性，保证衰减片的使用寿命及适用范围；较宽的太赫兹波段电导率范围，通过堆叠 不同层数的石墨烯，获得所需的可调消光度范围，在应用方面表现出高精度、强灵活性等特点；该 器件受电压调控，通过电压调控衰减系数，表现出应用范围广，括展性强等特点；该器件制备方法 简单、易于加工且成本较低。 2.提出一种基于石墨烯的电控减反射膜器件，根据阻抗匹配原理实现太赫兹波段的减反射膜。 通过不同层数的石墨烯堆叠以及合适的基底元件，在理论上可以实现任意折射率材料的减反射。通 过外加电压，调控减反射的性能，具有高精度、高灵敏度的特点。此外，依托石墨烯的特性，该器 件具有良好的力学强度和导热性、较高的化学稳定性和宽波段的电导率，提高了器件的柔性应用和 宽波段适用范围。其制备方法成熟、简单易行且成本低，可实现大规模量化生产。 3.提出了一种基于过渡金属硫族化物的太赫兹发射源及激发方法。该方法采用过渡金属硫族化 物薄膜为泵浦激发源，表现出良好的导热性、稳定的晶格结构、可调的能带带隙等特点，保证了较 长的器件使用寿命以及更广的适用范围，填补了二维材料的发射源种类。在圆偏振光激发下，产生 面内偶极子的光整流效应，向外辐射出椭偏率可控的椭圆偏振太赫兹波，在分子手性光谱、物质圆 二色性光谱和偏振成像等方面具有重要研究意义。通过加载调制电压，对太赫兹波辐射的振幅、相 位和偏振等信息进行有效调控，提高太赫兹辐射源多样化的信息需求。该方法简单易行、重复性高， 且成本较低。 成果用途：太赫兹波在安全检查、生物医疗、材料科学以及通讯研究等领域具有重要的潜在应 用价值。二维材料作为新型的光电材料，具有种类丰富、光电性能可调等优势。基于二维材料的