在最近发表在《杂志》上的文章中导致物理学，研究人员提出了一种战略方法，用于开发基于超紧密的石墨烯等离子设备。他们还讨论了这些设备的重新配置功能。
学习：可重新配置的超连接石墨烯基于等离子体设备。图片来源：neon_dust/shutterstock.com
背景
由主动功能材料和等离子结构组成的人工电磁介质的元设备对各种域（包括传感，成像，数据存储和光学通信）引起了极大的兴趣。欧洲杯足球竞彩已经记录了许多对元设备动态控制的新颖方法。
但是，这些解决方案中的大多数都陷入了技术障碍。为了在集成电路中实现完全功能的信号处理，有必要开发可以调节波导和表面等离子体极化（SPP）传播方向的组件。基于金属的电子设备使高度可重构和集成的系统设备的开发更加困难。
近年来，已经提出了各种解决方案来应对这些挑战。二维材料石墨烯最近引起了人们对广泛应用的兴趣，包括可调过滤器，Bragg反射器，交叉点，传感器，光束拆分器，完美的吸收剂和光学开关，并且结果是基于石墨烯元的重要参考- 设备设计和构造。
单层石墨烯具有多种光学和电气性能，但最显着的是柔性表面电导率，可以通过电压和化学掺杂来调整，为开发具有可调功能的可重新配置设备的路径铺平了路径。
关于研究
在本研究中，作者开发并探索了一个基于超紧密的石墨烯的等离激元设备，其中通过改变石墨烯的化学电位来灵活地调节SPP传播方向。石墨烯SPP繁殖方向的操纵导致具有各种功能的等离子设备，包括分离器和路由器。光子积分系统包括纳米级多路复用器，多功能设备和芯片路由，需要指定的结构。
提出了具有许多功能的超紧凑可调等离子体设备，可以通过修改石墨烯SPP传播的方向来动态控制。提出的结构由石墨烯纳米纤维组成，该设备的各种功能是通过更换石墨烯的化学潜力实时获得的。
在提出的结构中实现了多个功能，并且由于使用石墨烯纳米纤维，提出的设备是一种超紧凑的结构。使用有限差分时间域（FDTD）方法，评估了结构的性能。
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半石墨烯纳米烯和四个石墨烯纳米纤维用于开发多功能结构。具有完美匹配层（PML）吸收边界条件的FDTD方法用于定量分析该设备的性能，结果表明，所提出的设计具有潜在的应用于纳米级设备的集成。
观察
在这项研究中，研究人员观察到，将石墨烯波导的有效指数和应用于石墨烯的栅极电压更改以调节SPP的传播方向。当下臂中石墨烯的化学电位时，在6879.86 nm波长的SPP（spp）（µ）（µ）C）为0.32 eV，串扰保持在-20.2 dB以下。
同时，SPP仅在5861.56 nm的波长下通过端口2传输。此外，已经发现，调节下臂中石墨烯的化学电位负责调节两个端口的支撑透射波长，并提高与下臂相对应的石墨烯的化学电位导致两个端口的支撑传输波长的蓝移。
观察到这两个端口的谐振波长随着下臂中石墨烯的化学潜力的增加而降低。还确定，增加石墨烯波导在底臂中的化学电位增加了两个端口之间的谐振波长差异。
还观察到，当更改栅极电压时，所提出的结构不仅充当1 x 4拆分器，而且还作为1 x 2拆分器的功能，更改了臂波导中的石墨烯时。光子整合设备和片上路由电路显示为两个功能主动调整的潜在应用。
呈现的设备除了光束拆分和路由外，还具有光学开关和逻辑门的功能。例如，通过改变石墨烯纳米苯的应用化学潜力，可以轻易地实现“ On”和“ Off”。
结论
总之，这项研究提出并研究了基于石墨烯的超校准等离子装置。作者阐明，根据基于干扰理论的理论分析，可以通过更改石墨烯波导的有效索引来控制SPP传播方向。他们还强调，FDTD方法支持分析结果。
作者强调，通过更改臂波导中提供给石墨烯的门电压，可以生产多功能设备。作者认为，这些发现为设计多功能设备开辟了新的途径，并且可以在光子集成系统（例如纳米级多路复用器和芯片路由系统）中应用应用。这项工作还表明，在波长划分的传动系统系统中，提出的设备具有很大的希望和光明的未来。
来源
Feng，Y.，Zhao，Y.，Liu，Y。等。可重新配置的超连接石墨烯基于等离激元设备。物理学34、105331（2022）的结果。https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/pii/s2211379722001139
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