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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

石墨烯作为一种新材料，具有一些不同寻常的特殊性质，比如说优秀的导电性、较大的比表面积、较快的电子传导速率等等，这些性质使得石墨烯具有很多潜在的应用前景等待我们去发现和探索。此外含石墨烯层的电子晶体也因为石墨烯层的存在，表现出了很多不同与普通电子晶体的性质，而这些独特的性质也使其具有很好的研究前景。

本文根据石墨烯中表现出来的独特的光电导特性，针对介质－石墨烯－介质结构，从表面等离子体激元这一物理量研究此结构中电磁波的传播特性。研究结果将进一步认识光在含石墨烯的多层介质的输运特征，这对基于石墨烯表面等离子体激元的调控来制作石墨烯光学器件的研究有很好的指导意义。

国内外研究现状

　含石墨烯层一维光子晶体的光学性质已经有所研究。发现石墨烯具有其他一些适合于设计光子器件的性质。在thz和远红外频率范围，石墨烯中的耗散损失比金属中少，同时电子响应和光响应可以通过与化学势相联系的表面导电率来描述，这可通过电压调控。

2. 研究的基本内容

本文主要从石墨烯表面等离子体激元的性质出发，研究介质—石墨烯层结构中电磁波的传播特性。从透射系数、有效折射率、规范化的波阻抗、纵向衰减长度、传播长度等的讨论；对介质—石墨烯结构的性质以及不同参量：如频率、化学势、石墨烯板间距离等对这些性质的影响进行了分析。

重复了文献中石墨烯电导率，发现石墨烯的电导率可以分为带内电导率和带间电导率，并且在不同的波长范围内，带内电导率和带间电导率分别占据主导地位，这为石墨烯电导率的化简提供了很大的便利。在此基础上，具体分析了石墨烯表面等离子体激元的性质，包括表面等离子体激元的产生与表面等离子体激元的性质。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

第一，介绍石墨烯的研究背景与现状，简要介绍石墨烯的发展历史，介绍石墨烯的性质与不同寻常的性质。同时介绍含石墨烯层一维光子晶体的光学性质的一些研究现状与石墨烯的应用前景。

第二，介绍石墨烯表面等离子体激元的性质，包括表面等离子体激元的产生与表面等离子体激元的性质。石墨烯表面等离子体激元的性质并将石墨烯表面等离子体激元的性质与金属表面等离子体激元的性质进行比较。重复求解了石墨烯的电导率公式。

第三，通过麦克斯韦方程推导出亥姆霍兹方程，通过亥姆霍兹方程及边界条件求得了单层及多层石墨烯的介质—石墨烯结构的色散关系

4. 参考文献

[1] 李绍娟,甘胜,沐浩然,徐庆阳,乔虹,李鹏飞,薛运周,鲍桥梁.石墨烯光电子器件的应用研究进展[j].新型炭材料,2014,29(5):329-356.

[2] 黄毅,陈永胜. 石墨烯的功能化及其相关应用[j]. 中国科学,2009,39(9):887-896.

[3] amir madani, samad roshan entezar. optical properties of one-dimensional photoniccrystals containing graphene sheets [j]. physicab,2013,431(2013):1–5.