六方氮化硼和氟石墨烯衬底上石墨烯的从头算光学研究

石墨烯的引人入胜的光学性能通常在理论上以石墨烯为独立式的假设得出结论。 但是,在实验上可实现的设备中,石墨烯通常由基材支撑,这可能会影响石墨烯的光学性能。 因此,选择正确的基板对于石墨烯电磁(EM)器件至关重要。 在本文中,我们研究了两种类型的二维(2D)绝缘衬底,六方氮化硼(h-BN)和氟石墨烯(FG),对室温下石墨烯的光学性能的影响。 我们的工作表明,当光子能量 3.5 eV时,两种衬底都可以很好地保留0.6 eV至3.5 eV的石墨烯的光学特性,而FG衬底可以比h-BN衬底更好地保留石墨烯的原始特性。 此外,通过分析久保公式,可以反映底物-石墨烯相互作用的非独立式石墨烯的弛豫时间高度依赖于底物类型及其堆积方式。 THz石墨烯表面等离激元调制器用于进一步解释衬底对石墨烯EM器件设计的影响。 我们的结果表明,h-BN衬底可能会降低或破坏最初由独立式石墨烯性能设计的THz( 0.2 eV)克服性能下降。 最后,还通过检查双层结构的电子性能来研究衬底对石墨烯性能的影响。 我们关于由堆叠模式和