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　　对称维护的Q-BICs在介电超外表现已得到了很好的探究，从可见光到红外区域都报告了十分高的Q因子。混合金属超外表主要在远红外太赫兹波段进行探究。太赫兹区域最近引起了巨大的研讨爱好。特别地，从0.1THz到10THz的太赫兹波段在光谱学、通讯、生物医学等范畴具有宽广的运用远景。Q-BICs Q因子在金属-杂化结构的太赫兹区域呈现极限值的原因主要是因为等离子体辐射通道。但提出的从可见光到远红外太赫兹波段的器材大多缺少动态才能。除调整光刻参数外，没有办法在制造完成后对Q-BIC点进行调谐。石墨烯现已成为活性器材运用中最令人兴奋的二维资料。经过调理石墨烯的化学势，能够改动操作的波长区域。这种调谐能够经过电偏压或化学掺杂办法来完成。但是，石墨烯在BIC中的活跃运用仅探究了化学势操控的吸收功能。在远红外太赫兹波段，人们现已探究了根据金属杂化的石墨烯结构，运用化学势探究对称性维护的BICs。当石墨烯处于较高的化学势时，它表现为半金属性。根据太赫兹波段的这一特性，现已报导了自在开关和可调转换器。但是，已报导的结构大多是根据金属的，以及粗笨的器材尺度。从根本上说，已报导的结构未能探究石墨烯的可调方面。作者初次报导了一种在远红外太赫兹波段可调谐的根据全石墨烯的Q-BIC超外表。

　　图1(a)为所提超外表的结构示意图。在SU-8衬底上，堆积了一层石墨烯。石墨烯层被图画化成矩形二聚体结构。在晶胞周期内，放置两个有限距离的矩形二聚体，如图1(b)所示。周期(Px=Py)为2μm,S为300 nm,L1和L2为800 nm。在这些参数下，对称维护的BIC存在，没有能量走漏的辐射通道。经过扰动体系，即改动第二个二聚体的长度L2，打破面内对称性。

　　图1. (a)所提出的全石墨烯Q-BIC超外表结构示意图。(b)所提出的超外表的单胞。

　　图2(a)为不同L2值的透过率图。二聚体1长度L1固定为800 nm。界说非对称参数为α=(L2-L1/L1)。在L1=L2处，入射远红外太赫兹频率的透射谱没有洼陷。这是抱负的BIC点，没有辐射走漏，Q值发散，线(b)所示。作者对矩形二聚体2长度L2进行扰动，打破了结构的面内对称性。跟着L2向较低值或较高值移动，非对称参数的绝对值增大。跟着α的添加，透射中的洼陷变得杰出，这些是Q因子随非对称参数α的增大而减小的Q-BIC点。调查到Q因子遵从非对称参数Q∝α-2。因为这些是传输中的等离激元Q-BIC洼陷，Q因子的值规模从中比及高，在BIC点发散。

　　图2. (a)矩形长度改动的对称维护BIC和非对称诱导Q-BIC，L2(L1固定在800 nm)。(b) Q因子随非对称参数的改动。

　　作者进行了参数研讨来微调所提出的超外表结构的Q-BIC。石墨烯的化学势坚持在0.95eV。矩形二聚体长度分别为L1=800nm和L2=400nm，周期(Px=Py)=2μm和距离S=300 nm，在频率11.436 THz处的透射率为30 %。首要改动二聚体的厚度t，坚持周期不变。如图3(a)所示，跟着二聚体厚度的添加，Q-BIC点有一个蓝移(频率的添加)。在较高的厚度处，偏移速率较小。这是因为在固定别离的情况下，跟着两个二聚体厚度的添加，单个二聚体的共振兼并。随后研讨周期(Px=Py)的改动，坚持其他参数不变，如图3(b)所示。跟着周期的添加，Q-BIC点向更低的频率(更高的波长)移动。但即使是光刻参数改动，也无法调谐到实践的远红外太赫兹光谱(0.1~10THz)中。

　　随后作者对石墨烯化学势进行调理，这是二维资料石墨烯最为杰出特色，添加了有源器材运用的优势。作者经过化学掺杂的办法来改动石墨烯的化学势，经过改动化学势，能够调谐到太赫兹波段。二聚体的各项参数设定为L1=800nm，L2=400nm，Px=Py=2μm，t=200nm，S=300nm，从0.95eV开端改动化学势。如图4所示，跟着结构向低化学势方向移动，Q-BIC共振频率产生红移。从石墨烯的带内电导率能够揣度，跟着化学势的添加，其表现为半金属性。跟着化学势的改动，超外表的性质也产生改动。形式的组织决议了BIC和Q-BIC呼应。在较低的化学势下，石墨烯的能带半满。因而，它变得具有更强的吸收性，导致因为透射或反射引起的总入射电磁能量丢失较小。

　　作者还对提出的超外表结构进行了视点依靠的研讨。成果如图5所示，给出了在远红外THz频率下s偏振平面波入射的不同视点。作者也进行了p极化平面波激起的研讨，在透射谱中没有调查到任何洼陷。模仿中运用的一切资料都是各向同性的，作者经过打破单胞沿x平面的面内对称性来显现BIC，而在沿y平面坚持对称性。在透射谱中调查到Q-BIC点在10°到45°的入射角规模内一直坚持在11.436THz，倾角为70%。其他入射频率均为单位传输。在较高视点即45°时，透过率下降，光谱产生细微偏移。其他入射频率的透射率也向低值偏移，这与单位透射不同。

　　作者提出了一种支撑非对称Q-BIC的全石墨烯超外表。经过在SU-8衬底上挑选两个刻蚀的石墨烯矩形二聚体来树立BIC点。Q-BIC产生在Q因子发散的二聚体长度和厚度持平处。为了调查Q-BIC点，作者改动了长度参数来损坏面内对称性。这种不对称性经过透射谱中的Q-BIC洼陷打开了辐射通道。作者计算了Q-BICs的Q因子的有限值，它遵从非对称参数Q∝α-2。为了提醒石墨烯费米能级调控进入实践太赫兹区域(0.1~10THz)的潜力，在挨近实践太赫兹光谱的远红外区对结构进行了优化。但经过参数改动对结构进行光刻调谐并不能供给灵敏的调谐进入太赫兹光谱的办法。经过改动石墨烯的化学势，能够将器材的Q-BIC光谱调谐到7.5THz。该超外表结构的规划是极端简略的。这样的体系将在一次性传感器体系中运用到先进的光子传感器范畴。

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