基于相变材料的快速可调谐超材料吸收器

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1、万方数据专业学位硕士学位论文基于相变材料的快速可调谐超材料吸收器Rapidphasetransitionofaphase—changemetamaterialperfectabsorber学31209072完成日期：2014—10—25大连理工大学DalianUniversityofTechnology万方数据大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本

2、研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文题目：筵燃囱塍速丑盥i壁焘型垄睦丞雠作者签名：望鸶竣日期：j出年—垒月二』二日万方数据大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要相变材料(PCM)在数据存储，光控和可调谐光学设备的应用上有很大的潜力。可是，目前来说，加热整个相变材料，使其快速结晶化仍是一个关键的难题。在本文中，我们首次将相变材料(Ge2Sb2Te5)整合进超材料吸收器(M^佃A)中。通过强的表面等离子共振效应提高了结构对光的吸收能力，非结晶态下的Ge2Sb2Te5只需要150W／m2的光强在几纳秒的时间内就可以从室温升至大于900K(Ge2Sb2Te5的

3、熔点)。我们的结构由金的方块阵列．Ge2Sb2Te5层一金层组成。本文同时指出，Ge2Sb2Te5在非结晶态和结晶态间的转换，可以用于制造宽谱可调谐吸收器。我们的研究降低了基于热相位转换的光学设备所需要的能量，同时提出了一种实现快速光热可调谐光学设备的新的方式。关键词：相变材料；超材料；可调谐。万方数据基于相变材料的快速n--I谓l谐超材料吸收器Rapidphasetransitionofaphase—changemetamaterialperfectabsorberAbstractPhase—Changematerials(PCMs)havegreatpotensialin

4、applicationsfordatastorage，opticalswimhingandtunablephotonicdevices．However，heatingthewholeofthephasechangematerialatahighspeedpresentsakeychallenge．Here，forthefirsttime，wemodeltheincorporationofthephase—changematerial(Ge2Sb2Tes)withinametamaterialperfectabsorber(MMPA)andshowthatthetemperat

5、ureofamorphousGe2Sb2Te5canberaisedfi-omroomtemperatureto>900K(meltingpointofGe2Sb2Tes)injustafewnanosecondswithalowlightintensityof150Ⅻ

6、《、owingtotheenhancedlightabsorptionthroughstrongplasmonicresonancesintheabsorber．OurstructureiScomposedofanarrayofthingoldrAulsquaresseparatedfromacontinuo

7、usAufilmbyaGe2Sb2Te5layer．AFiniteElementMethodphotothermalmodeliSusedtostudythetemporalvariationoftemperatureintheGeESb2Te5layer．ItisalsoshownthatanabsorberwithawidelytunablespectrumcanbeobtmnedbyswitchingbetweentheamorphousandcrystallinestatesofGe2Sb2Tes．Thestudylowersthepowerrequirementsf

8、orphotonicdevicesbasedOilathermalphasechangeandpavesthewayfortherealizationofultrafastphotothermallytunablephotonicdevices．KeyWords：PhaseTransition；Metamaterial；Tunable．万方数据大连理工大学专业学位硕士学位论文目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IAbstract⋯⋯⋯．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．．⋯