عنوان

طراحی و شبیه سازی متامتریال با ضریب شکست منفی در ناحیه مرئی

شماره

‭۵۴۳۰پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

طراحی و شبیه سازی متامتریال با ضریب شکست منفی در ناحیه مرئی

نام نخستين پديدآور

/حسین صیفوری

نام ناشر، پخش کننده و غيره

تبریز :دانشگاه تبریز ، دانشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی

نام خاص و کميت اثر

‮‭۱۲۲‬ص‬

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

فوتونیک ،مخابرات

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۱/۰۶/۰۱‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز :دانشگاه تبریز ، دانشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی

متن يادداشت

متامتریال ها مواد مصنوعی هستند که به گونه ای مهندسی شده اند تا خواصی را از خود نشان دهند که در طبیعت یافت نمی شود .خواص متامتریال ها معمولا ناشی از ساختارشان می باشد تا ترکیبات موادشان .این ساختار های متناوب متشکل از سلول های واحدی هستند که از مواد طبیعی ساخته شده اند.مهمترین ویژگی متامتریال ها قابلیت ایجاد ساختاری با ضریب شکست منفی می باشد که در مواد غیرمصنوعی مشاهده نمی شود .تقریبا تمامی موادی که در اپتیک با آن ها سروکار داریم مانند شیشه و آب دارای پذیرفتاری الکتریکی و نفوذ پذیری مغناطیسی با مقادیر مثبت می باشند .اگرچه برخی از فلزها) مانند طلا و نقره (در ناحیه مرئی دارای پذیرفتاری الکتریکی منفی می باشندمتامتریال های مغناطیسی را می توان به دو دسته متامتریال تک منفی و دو منفی تقسیم بندی نمود .در متامتریال های تک منفی تنها یکی از دو پارامتر پذیرفتاری الکتریکی یا نفوذ پذیری مغناطیسی منفی می باشد در صورتی که در متامتریال دو منفی هر دوی این پارامتر ها منفی خواهند بودپذیرفتاری الکتریکی منفی، نفوذ پذیری مغناطیسی منفی و نتیجتا ضریب شکست منفی در ناحیه تراهرتز از طیف الکترومغناطیسی جالب ترین قسمت در این زمینه می باشد و پس از اولین بررسی های نظری توسط وسلاگو در سال ‮‭۱۹۶۸‬ بیشتر مورد توجه قرار گرفته است .این پدیده پنجره جدیدی را در زمینه انتشار پرتو نور گشوده و کاربردهای جدیدی مانند تصویر برداری زیر طول موج، کلاکینگ و کوچک سازی آنتن ها را پیشنهاد می کندا میان طرح های مختلفی که برای متامتریال ها در نظر گرفته می شود، ساختارهای فیشنت محتمل ترین طرح در ناحیه مرئی می باشد .این ساختار را می توان متشکل از دو بخش مجزا دانست که سبب می شود تا بتوان پذیرفتاری الکتریکی و نفوذ پذیری مغناطیسی را به طور مجزا و جداگانه مهندسی نمود .مولفه اول در این ساختار که پذیرفتاری الکتریکی منفی را موجب می شود متشکل از سیم های نازک فلزی بوده که در راستای میدان الکتریکی نور فرودی قرار گرفته اند و همانند فلزی با فرکانس پلاسمای کاهش یافته عمل خواهد کرد .مولفه دوم که منجر به ایجاد نفوذ پذیری مغناطیسی منفی خواهد شد متشکل از نوار های ضخیم فلزی بوده که در راستای میدان مغناطیسی نور فرودی قرار گرفته و با لایه های دی الکتریک از یکدیگر جدا شده انددر این پروژه هدف طراحی ساختار متامتریالی با ضریب شکست منفی در ناحیه طول موجی مرئی می باشد .در این پایان نامه از روش ‮‭RCWA‬ برای حل معادلات ماکسول و نرم افزار های ‮‭MATLAB‬ و ‮‭RSOFT‬ برای شبیه سازی ساختار استفاده شده است

متن يادداشت

etamaterials are artificial materials engineered to have properties that may not be found in nature. Metamaterials usually gain their properties from structure rather than composition. These periodic structures are consisted of unit cells which are made of natural materials.The greatest potential of metamaterials is the possibility to create a structure with a negative refractive index, since this property is not found in any non-synthetic material. Almost all materials encountered in optics, such as glass or water, have positive values for both permittivity ? and permeability . However, many metals (such as silver and gold) have negative ? at visible wavelengths. Electromagnetic metamaterials are represented by different classes, as follow: single negative (SNG) and double negative (DNG). The former is related to those structures which only provide negative permeability or permittivity while the latter is related to those metamaterial with negative index of refraction provided by both negative permeability and permittivity. Simultaneously negative (effective) permittivity and (effective) permeability and consequently a negative index of refraction in the terahertz region of electromagnetic spectrum is the most interesting part of the field and has attracted much attention since its first theoretical investigation by Veselago in 1968. It opens up new windows to steer the propagation of light and offers some new applications such as sub-wavelength imaging, cloaking and antenna miniaturization.Between the varieties of designs, fishnet structure has been the most promising design in the visible region. The fishnet can be thought of as a combination of two separate constituents, which allow the permeability and permittivity of the structure to be engineered independently. The first constituent which provides the negative permittivity in the structure is consisted of thin metallic wires oriented in the direction of the electric field of the incoming light which acts as a diluted metal with decreased plasma frequency. The second constituent which gives rise to negative permeability is consisted of thick metallic strips oriented along the direction of magnetic field of the incoming light which are separated by dielectric layers.In this project our aim is to design a NIM structure with a desirable negative index of refraction in the visible wavelengths. Rigorous Coupled Wave Analysis (RCWA) method as a Maxwell solver and MATLAB programming language and RSOFT program are used to simulate the structure

موضوع مستند نشده

Fishnet metamaterial

موضوع مستند نشده

RSOFT

موضوع مستند نشده

surface plasmons

موضوع مستند نشده

RCWA method

موضوع مستند نشده

negative refractive index

مستند نام اشخاص تاييد نشده

صیفوری،حسین

مستند نام اشخاص تاييد نشده

خردمند، رضا، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

صحرایی، مصطفی، استاد راهنما

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی