石墨烯電磁特性與應(yīng)用

定　價(jià)：￥198.00

作　者：	陸衛(wèi)兵等
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121380150	出版時(shí)間：	2022-03-01	包裝：	平塑
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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)主要以作者團(tuán)隊(duì)在石墨烯電磁特性與應(yīng)用領(lǐng)域的研究和進(jìn)展為基礎(chǔ)展開(kāi)，內(nèi)容涉及石墨烯的研究現(xiàn)狀和制備方法，石墨烯的電學(xué)/光學(xué)特性與建模調(diào)控方法，石墨烯在微波、毫米波、太赫茲等多頻段的應(yīng)用。本書(shū)首先介紹了石墨烯在太赫茲、紅外頻段表面等離激元束縛、傳播、調(diào)控機(jī)理及表面波、空間波和導(dǎo)行波的應(yīng)用，包括等離激元透鏡、電磁黑洞、全光邏輯門、納米開(kāi)關(guān)、數(shù)字超材料、可重構(gòu)超表面、電光調(diào)制器、波束掃描天線等研究進(jìn)展; 然后重點(diǎn)闡述了石墨烯靜態(tài)和可調(diào)電阻膜在微波、毫米波器件領(lǐng)域的研究進(jìn)展，內(nèi)容涵蓋理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、器件加工、功能驗(yàn)證等，系統(tǒng)介紹了基于石墨烯電阻膜的可調(diào)衰減器、九路功分器、無(wú)線傳感器、移相器、透明/可調(diào)吸波器、吸透頻選表面、極化變換器、多波束與陣列天線等; 后總結(jié)分析了石墨烯主要生產(chǎn)國(guó)和地區(qū)的產(chǎn)業(yè)概況、已經(jīng)取得的商業(yè)化突破及未來(lái)潛在的工程應(yīng)用前景。

作者簡(jiǎn)介

　　陸衛(wèi)兵，男，教授，東南大學(xué)博士生導(dǎo)師，國(guó)家自然科學(xué)基金杰出青年科學(xué)基金獲得者，國(guó)家GF專業(yè)組專家。2005年獲東南大學(xué)微波技術(shù)專業(yè)博士學(xué)位，同年在東南大學(xué)毫米波國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作。2013年作為"華英學(xué)者”訪問(wèn)美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）。現(xiàn)為東南大學(xué)柔性射頻技術(shù)研究中心主任，科研院常務(wù)副院長(zhǎng)。目前主要研究方向?yàn)榛谌嵝圆牧系纳漕l前端技術(shù)、電磁兼容以及應(yīng)用計(jì)算電磁學(xué)等。主持國(guó)家自然科學(xué)基金（5項(xiàng)）、GF預(yù)研、重點(diǎn)預(yù)研基金等項(xiàng)目10余項(xiàng)，在IEEE TAP、TMTT等發(fā)表高水平期刊論文50余篇。研究成果獲軍隊(duì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國(guó)電子學(xué)會(huì)自然科學(xué)二等獎(jiǎng)等多項(xiàng)省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。先后入選江蘇省六大高峰人才、教育部新世紀(jì)人才、教育部首批黃大年式教師團(tuán)隊(duì)。獲國(guó)家自然科學(xué)基金委杰出青年項(xiàng)目資助，為中國(guó)電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、IEEE高級(jí)會(huì)員，擔(dān)任GF電磁兼容及防護(hù)專業(yè)組專家、中國(guó)電子信息發(fā)展戰(zhàn)略研究專家等。

圖書(shū)目錄

第1章緒論1
11石墨烯的發(fā)現(xiàn)1
12石墨烯的特性簡(jiǎn)介2
13石墨烯的研究現(xiàn)狀3
131國(guó)外相關(guān)現(xiàn)狀6
132國(guó)內(nèi)相關(guān)現(xiàn)狀7
14石墨烯的制備7
141機(jī)械剝離法 8
142外延生長(zhǎng)法 9
143氧化還原法10
144化學(xué)氣相沉積法11
15石墨烯的轉(zhuǎn)移13
151濕法轉(zhuǎn)移13
152卷對(duì)卷轉(zhuǎn)移14
16石墨烯圖案加工14
161激光刻蝕法14
162離子刻蝕法15
163噴墨打印法 16
164襯底加工法 17
17石墨烯的表征19
171圖像類表征19
172圖譜類表征21
參考文獻(xiàn)21
第2章石墨烯的電磁特性與建模33
21引言33
22石墨烯的電學(xué)特性33
221石墨烯的電子結(jié)構(gòu)33
222多層石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)36
223缺陷和邊緣的影響39
23石墨烯的光學(xué)特性43
231線性光吸收43
232非線性飽和吸收44
233電/光致發(fā)光46
24石墨烯的電磁模型49
241石墨烯的電導(dǎo)率49
242表面阻抗模型51
243介電常數(shù)模型51
25石墨烯的調(diào)控方式54
251偏置電壓調(diào)控54
252電解質(zhì)增強(qiáng)調(diào)控54
253量子點(diǎn)調(diào)控56
參考文獻(xiàn)56
第3章太赫茲應(yīng)用63
31石墨烯表面波應(yīng)用63
311石墨烯表面等離激元特性63
312石墨烯掃描波束平面透鏡65
313石墨烯Luneburg透鏡69
314石墨烯柔性表面等離激元器件74
315石墨烯平面電磁“黑洞”80
316石墨烯全光邏輯門84
317石墨烯納米條帶與諧振環(huán)的等離激元開(kāi)關(guān)87
32石墨烯空間波應(yīng)用93
321石墨烯對(duì)空間波的調(diào)控機(jī)理93
322石墨烯可調(diào)FabryPérot諧振腔的波前控制99
323石墨烯數(shù)字超材料104
324石墨烯可重構(gòu)超表面110
325石墨烯反射幅度調(diào)制器113
326石墨烯太赫茲波束掃描天線114
33石墨烯導(dǎo)行波應(yīng)用121
331石墨烯對(duì)波導(dǎo)的調(diào)控機(jī)理122
332石墨烯電致吸收調(diào)制器125
333局域等離增強(qiáng)電光調(diào)制器130
34國(guó)內(nèi)外前沿實(shí)驗(yàn)進(jìn)展137
341石墨烯太赫茲調(diào)制器137
342石墨烯太赫茲探測(cè)器138
343石墨烯太赫茲源142
參考文獻(xiàn)144
第4章微波、毫米波靜態(tài)電阻膜應(yīng)用153
41石墨烯均勻方阻特性153
42石墨烯透明吸波屏蔽盒154
43高電導(dǎo)率石墨烯膜毫米波陣列天線158
44石墨烯無(wú)線應(yīng)力傳感器161
45石墨烯吸波透波一體化頻率選擇表面164
46石墨烯全向電阻的九路功分器166
47大面積多層石墨烯的微波吸波器170
471多層石墨烯的阻抗特性171
472吸波器的傳輸線模型172
473吸波器的設(shè)計(jì)及分析174
474加工方法及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證180
48石墨烯條帶的微波波束控制182
481單元的設(shè)計(jì)及等效電路模型183
482基于石墨烯條帶的陣列排布186
483實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及討論188
49摻雜石墨烯的透明柔性超寬帶吸波器190
491硝酸對(duì)石墨烯的摻雜效應(yīng)191
492超寬帶吸波器的結(jié)構(gòu)及性能195
493超寬帶吸波機(jī)理分析200
494樣品加工過(guò)程及測(cè)試結(jié)果204
410國(guó)內(nèi)外前沿實(shí)驗(yàn)進(jìn)展208
4101基于石墨烯電容的寬帶可調(diào)雷達(dá)吸波器208
4102基于石墨烯電容的幅頻雙控雷達(dá)吸波器210
4103柔性石墨烯微帶貼片天線211
4104多模可重構(gòu)微帶天線212
4105基于石墨烯的超寬帶天線213
參考文獻(xiàn)213
第5章微波、毫米波可調(diào)電阻膜應(yīng)用218
51表面電導(dǎo)率/電阻可調(diào)特性218
52石墨烯可調(diào)SIW衰減器219
521可調(diào)SIW衰減器的理論219
522樣品加工及測(cè)試結(jié)果227
53石墨烯可調(diào)微帶線衰減器229
531可調(diào)微帶線衰減器理論229
532樣品加工和測(cè)量結(jié)果237
54石墨烯CPW衰減器和槽線衰減器241
541可調(diào)CPW衰減器的理論分析241
542可調(diào)槽線衰減器的理論分析245
543樣品加工和測(cè)量結(jié)果247
55石墨烯可調(diào)耦合線衰減器251
551基于石墨烯的可調(diào)耦合線衰減器的結(jié)構(gòu)251
552覆蓋單層石墨烯的間隙的理論分析253
553覆蓋石墨烯“三明治”結(jié)構(gòu)的間隙的理論分析256
554基于石墨烯“三明治”結(jié)構(gòu)的耦合微帶線衰減器的設(shè)計(jì)259
555樣品測(cè)量結(jié)果261
56石墨烯寬帶可調(diào)同軸衰減器264
561同軸衰減器的理論分析264
562樣品加工和實(shí)驗(yàn)測(cè)試269
57石墨烯微帶衰減器及其在天線中的應(yīng)用271
571石墨烯微帶衰減器271
572增益可調(diào)喇叭天線274
58石墨烯的衰減、放大和傳輸一體化動(dòng)態(tài)可調(diào)SSPP器件278
581基于SSPP衰減、放大的一體化器件的設(shè)計(jì)278
582仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果290
59石墨烯/金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的微波波前動(dòng)態(tài)調(diào)控292
591編碼單元的設(shè)計(jì)293
592基于石墨烯/金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的二進(jìn)制編碼單元應(yīng)用場(chǎng)景297
593實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證303
510石墨烯極化變換器305
5101極化變換的原理及極化變換器單元設(shè)計(jì)305
5102基于石墨烯的極化變換器性能309
5103實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及討論313
511石墨烯“三明治”結(jié)構(gòu)超薄動(dòng)態(tài)可調(diào)吸波器316
5111石墨烯“三明治”結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)可調(diào)機(jī)理316
5112吸波器模型設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果318
5113等效電路模型320
5114表面電流分布323
5115參數(shù)影響分析324
5116樣品加工與測(cè)量結(jié)果327
512石墨烯可調(diào)寬吸中透吸波器329
5121寬吸中透器件的傳輸線模型330
5122基于石墨烯的FSR原型設(shè)計(jì)332
5123設(shè)計(jì)模型在其他頻段的適用性334
5124可調(diào)傳輸窗口的實(shí)現(xiàn)335
5125實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證338
513可調(diào)寬帶吸波器342
5131寬帶吸波器的設(shè)計(jì)原理342
5132寬帶吸波器的可調(diào)性346
5133低方阻可調(diào)的石墨烯的設(shè)計(jì)與測(cè)試347
5134可調(diào)寬帶吸波器的加工測(cè)試348
514石墨烯柔性可調(diào)SSPP波導(dǎo)衰減器349
5141柔性可調(diào)SSPP波導(dǎo)衰減器的理論分析350
5142樣品加工和測(cè)量結(jié)果358
515國(guó)內(nèi)外前沿實(shí)驗(yàn)進(jìn)展361
5151基于少層石墨烯的寬帶微帶衰減器361
5152基于石墨烯的可調(diào)濾波衰減器361
5153基于少層石墨烯薄片的電壓控制可調(diào)衰減器363
5154石墨烯的毫米波波束可重構(gòu)天線364
5155基于少層石墨烯的電壓控制可調(diào)諧平面天線367
5156基于少層石墨烯的電壓控制可調(diào)諧移相器368
5157基于石墨烯納米片的共面波導(dǎo)可調(diào)衰減器369
參考文獻(xiàn)372
第6章應(yīng)用前景展望380
61全球石墨烯產(chǎn)業(yè)概況380
611歐盟380
612美國(guó)382
613英國(guó)383
614日本384
615韓國(guó)385
616中國(guó)385
62商業(yè)化應(yīng)用386
621歐洲388
622北美391
623亞洲393
63發(fā)展趨勢(shì)介紹394
64結(jié)語(yǔ)398
參考文獻(xiàn)399