بررسی خواص طیف تراگسیل و مد نقص بلورهای فوتونی مبتنی بر گرافن
Parallel Title Proper
Investigation the transmission and defect mode properties of graphene-based photonic crystals :
First Statement of Responsibility
/حسین محمودزاده
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۶
Name of Manufacturer
، افشاری
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۰۲ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
فوتونیک الکترونیک
Date of degree
۱۳۹۶/۱۱/۱۷
Body granting the degree
دانشگاه تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
بلورهای فوتونی ساختارهای مصنوعی و متناوب از مواد مختلف هستند .گاف نواری فوتونی مهمصترین خاصیت این ساختارها است که در آن امواج الکترومغناطیس امکان انتشار را نخواهند داشت .جهت تنظیمصپذیری پهنای گاف نواری مذکور از مواد مختلفی نظیر فلزات، فرامواد، پلاسما و بلور مایع در ساختار این بلورها استفاده شده است .گرافن نیز از جمله موادی است که اخیرا از سوی محققین جهت استفاده در ساختار بلورهای فوتونی مورد توجه قرار گرفته است .رسانندگی گرافن تابعی از پارامترهای فرکانس، دما و چگالی حاملین است و میصتوان با تغییر این پارامترها آن را کنترل نمود .این قابلیت یک روش قدرتمند را برای تنظیم پذیری خواص نوری بلورهای فوتونی شامل گرافن ارائه میصکند .بنابراین در این پایاننامه با قرار دادن گرافن در ساختار بلورفوتونی یک بعدی اثر حضور گرافن بر روی تراگسیل عبوری آن را مورد بررسی قرار داده ایم .برای این منظور دو نوع بلور فوتونی یک بعدی را بعنوان ساختارهای مورد مطالعه در نظر گرفته و از روش ماتریس انتقال برای انجام محاسبات عددی مربوطه استفاده کردیم .ساختار اول از لایه های متناوب دی الکتریک و گرافن تشکیل یافته و شامل یک لایه نقص دیصالکتریک می باشد .بررسی تراگسیل عبوری این ساختار وجود یک گاف نواری گرافنی و یک مد نقص در داخل این گاف را نشان میصدهد، بطوریکه هر دوی آنها به کمک پتانسیل شیمیایی گرافن قابلیت تنظیم پذیری را دارند .ساختار دوم نیز یک بلور فوتونی یک بعدی متشکل از دو نوع دی-الکتریک و شامل یک لایه نقص بصورت چند لایه دی الکتریک-گرافن می باشد .نتایج محاسبات مربوط به ساختار دوم حضور یک مد نقص در درون گاف نواری براگ را نشان می دهد که فرکانس آن با استفاده از پتانسیل شیمیایی گرافن قابل کنترل است .بررسی تراگسیل عبوری ساختارهای مذکور برای تابش مایل نیز نشان می دهد که فرکانس مد نقص بازای هر دو قطبش الکتریکی و مغناطیسی بصورت تابعی از پتانسیل شیمیایی گرافن تغییرات قابل ملاحظه ای دارد
Text of Note
Photonic crystals are artificial and periodic structures of different materials. The photonic band gap is the most important property of these structures, in which the electromagnetic waves cannot propagate. In order to tune the the width of band gap, various materials such as metals, metamaterials, plasma and liquid crystals have been utilized in photonic crystals. Graphene is one of the materials that has been considered by researchers for use in photonic crystals. The conductivity of graphene is function of frequency, temperature, and carrier density and can be controlled by changing these parameters. This feature provides a powerful method for tuning the optical properties of photonic crystals including graphene. Therefore, in this dissertation we consider a graphene-based one-dimensional photonic crystal and investigate the effect of graphene on transmission of the structure. For this purpose, we consider two types of one-dimensional photonic crystals and use the transfer matrix method (TMM) to perform the numerical calculations. The first structure is composed of alternating dielectric and graphene layers and contains a dielectric defect layer. The transmission investigation of the structure shows that there is a graphene band gap and a defect mode inside it, in which both of them are tuned by changing the chemical potential of graphene. The second structure is a one-dimensional photonic crystal consisting of two alternating dielectrics layers and contains a defect layer. The defect layer considered as a multilayer dielectric-graphene layer. The corresponding numerical results show that a defect mode appears within the Bragg band gap that can be controlled by changing the chemical potential of graphene. In the case of oblique incidence, investigation the transmission properties of the mentioned structures show that the frequency of defect mode varies remarkably for both electric and magnetic polarizations when the chemical potential of graphene changes
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Investigation the transmission and defect mode properties of graphene-based photonic crystals :