B GIÁO DC
VÀ ĐÀO TẠO
VIN HÀN LÂM KHOA HC
VÀ CÔNG NGH VIT NAM
HC VIN KHOA HC VÀ CÔNG NGH
Mẫn Hoài Nam
NGHIÊN CỨU TÍCH HỢP VẬT LIỆU PLASMONIC HAI CHIỀU
GRAPHENE VÀ MoS2 TRÊN CẤU TRÚC VẬT LIỆU BIẾN HÓA
HẤP THỤ SÓNG ĐIỆN TỪ Ở VÙNG TẦN SGHz VÀ THz
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT
Nội - 2024
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HC VIN KHOA HC VÀ CÔNG NGH
Mẫn Hoài Nam
NGHIÊN CỨU TÍCH HỢP VẬT LIỆU PLASMONIC HAI CHIỀU
GRAPHENE VÀ MoS2 TRÊN CẤU TRÚC VẬT LIỆU BIẾN HÓA
HẤP THỤ SÓNG ĐIỆN TỪ Ở VÙNG TẦN SGHz VÀ THz
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT
Ngành: Vật liệu điện tử
Mã số: 9440123
c nhn ca Hc vin
Khoa hc và Công ngh
Ngưi hưng dn 2
GS. TS. Vũ Đình Lãm
Nội - 2024
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án: "Nghiên cứu tích hợp vật liệu plasmonic hai
chiều graphene MoS2 trên cấu trúc vật liệu biến a hấp thụ ng điện t
vùng tần số GHz THz" công trình nghiên cứu của chính mình dưới sự hướng
dẫn khoa học của tập thể hướng dẫn là: TS. Bùi Xuân Khuyến GS.TS. Đình
Lãm. Luận án sử dụng thông tin trích dẫn từ nhiều nguồn tham khảo khác nhau
và các thông tin trích dẫn được ghi rõ nguồn gốc. Các kết quả nghiên cứu của tôi
được công bố chung với các tác giả khác đã được sự nhất trí của đồng tác giả khi
đưa vào luận án. Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án hoàn toàn
trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác ngoài
các công trình công bố của tác giả. Luận án được hoàn thành trong thời gian tôi
làm nghiên cứu sinh tại Học viện Khoa học ng nghệ, Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam.
Nội, ngày tháng 12 năm 2024
Tác giả luận án
Mn Hoài Nam
ii
LI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin được gi li cảm ơn trân trọng nht ti GS.TS. Đình
Lãm TS. Bùi Xuân Khuyến đã hướng dn v nội dung phương pháp, định
ng và h tr i trong sut quá trình nghiên cu và hoàn thành lun án.
Xin trân trng cảm ơn Ban Lãnh đạo, phòng Đào tạo, các phòng chức năng
ca Hc vin Khoa hc Công ngh, Vin Hàn lâm Khoa hc Công ngh
Việt Nam đã truyền dy nhng kiến thc cp nht, h tr tt nht v điu kin
hc tập trong môi trường Hàn lâm, cơ s vt cht hiện đại, các th tc hành chính
chuyên nghip, giúp nghiên cu sinh hoàn thành tt nhim v hc tpnghiên
cứu để luận án được hoan thành.
Xin trân trng cảm ơn đồng nghip đang công tác ti Phòng Vt liu biến
hóa ng dng, Vin Khoa hc Vt liu, Vin Hàn lâm Khoa hc Công ngh
Vit Nam đã h tr tôi v khoa hc trong sut quá trình nghiên cu hoàn thành
lun án.
Xin trân trng cảm ơn Viện Khoa hc vt liệu đã hỗ tr v chế độ chính
sách cho nghiên cu sinh trong sut thi gian hc tp.
Xin trân trng cảm ơn gia đình đã luôn đồng hành, to mi điu kin cho
tôi trong quá trình công tác, hc tp và nghiên cu.
Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2024
Tác giả luận án
Mn Hoài Nam
iii
MC LC
M ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐC TÍNH HẤP THỤ SÓNG ĐIỆN TỪ CỦA
VẬT LIỆU BIẾN HÓA TÍCH HỢP VẬT LIỆU PLASMONIC HAI CHIỀU 6
1.1. Đặc trưng hấp th trong môi trường vt liu biến hoá (MMs) .................. 6
1.1.1. Lý thuyết chung v hp th tuyệt đối năng lượng sóng điện t trong
MM ................................................................................................................ 6
1.1.2. S phi hp tr kháng hoàn ho trong MPA-2DP ............................. 8
1.1.3. Đặc tính hp th ca MPA có cu trúc bất đẳng hướng ................... 10
1.1.4. Mô hình cu trúc MPA bất đẳng hướng da trên hiu ng trong sut
cm ứng điện t ........................................................................................... 12
1.1.5. Đặc tính hp th ca MPA có cấu trúc đẳng hướng ......................... 15
1.2. Đặc tính điện t ca vt liu hai chiu cu trúc tun hoàn ................. 16
1.3. Mt s mô hình MPA tích hp vt liu plasmonic hai chiu (MPA-2DP)
......................................................................................................................... 25
1.3.1. Cu trúc MPA tích hp mt phn graphene ..................................... 25
1.3.2. Cu trúc MPA da trên cộng hưởng mt trưc hoàn toàn bng vt
liu 2D ......................................................................................................... 36
1.4. Tiềm năng ứng dng ca MM-2DP ......................................................... 43
KT LUẬN CHƯƠNG 1 .................. Li! Th đánh du không đưc xác đnh.
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP THIẾT K, MÔ PHNG VÀ THC NGHIM
NGHIÊN CU MPA -2DP ............................................................................. 49
2.1. Mô hình tính toán lý thuyết MPA-2DP .................................................... 49
2.2. Mt s k thut mô phng MPA-2DP ..................................................... 54
2.3. Mt s k thut chế to MPA và tích hp vt liu 2DP .......................... 55
2.3.1. MPA tích hp mt phn vt liu 2DP ............................................... 55
2.3.2. MPAs có cu trúc cộng hưởng s dng vt liu 2DP ....................... 56
2.4. Đo đạc và kho sát thc nghiệm đặc tính điện t ca MPA-2DP ........... 58
KT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................... 60
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CU ĐẶC TÍNH HP TH CA VT LIU BIN
HÓA TÍCH HP VT LIU PLASMONIC GRAPHENE ........................... 61