پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,156 |
| تعداد مقالات | 9,946 |
| تعداد مشاهده مقاله | 18,559,410 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,872,283 |
تاثیر گرادیان ضخامت خطی بر بلور فوتونی گرافنی تنظیم‌پذیر در ناحیۀ تراهرتز | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| دوره 3، شماره 1 - شماره پیاپی 8، اسفند 1399، صفحه 99-109 اصل مقاله (512.96 K) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2021.62303.1106 | ||
| نویسندگان | ||
| مرضیه رنجبر* 1؛ علیرضا جنگجو2 | ||
| 1مربی، گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور | ||
| 2مرکز تکنولوژی پیشرفته امواج فوتوآکوستیک، دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشگاه تورنتو، تورنتو، | ||
| چکیده | ||
| با استفاده از روش ماتریس انتقال، خواص اپتیکی دو ساختار بلور فوتونی تنظیم‌پذیر یک بعدی بررسی و با یکدیگر مقایسه شده است. ساختار بلور فوتونی اول شامل لایه‌های متناوب دو دی الکتریک SiO2 و Si است که لایه‌های گرافنی بین لایه‌های دی الکتریک قرار گرفته‌اند. با افزودن پلیمر پلی استایرن به عنوان لایه نقص به ساختار بلور فوتونی، مد نقص در محدودۀ نوار گاف فوتونی ظاهر می‌شود. این مد نقص با پتانسیل شیمیایی گرافن و زاویۀ موج فرودی تنظیم پذیر است. در ساختار بلور فوتونی دوم، یکی از لایه‌های دی الکتریک ساختار بلوری اول دارای گرادیان خطی است. مد نقص برای سه ساختار با گرادیان‌های ضخامت خطی متفاوت رسم شده و با حالت فاقد گرادیان مقایسه شده است. مکان مدهای نقص در ساختار بلور با گرادیان خطی در مقایسه با حالت فاقد گرادیان به سمت فرکانس‌های کمتر جابجا می‌شوند. در هر دو ساختار تأثیر پتانسیل شیمیایی گرافن و زاویه فرودی موج قطبیده TE و TM بر تنظیم‌پذیری مکان مد نقص و نوارگاف فوتونی و نوار گاف فوتونی گرافنی بررسی شده است. با افزایش پتانسیل شیمیایی گرافن و زاویه موج فرودی مکان مد نقص به سمت فرکانس‌های بیشتر جابه‌جا می‌شود. از این دو ساختار می‌توان در طراحی فیلترهای تراهرتز قابل تنظیم استفاده کرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بلور فوتونی گرافنی یک‌بعدی؛ فیلتر تنظیم‌پذیر؛ پلیمر پلی استایرن؛ ناحیه تراهرتز | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The Effect of Linear Gradation of Thickness on Tunable Graphene Photonic Crystals in THz Region | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Marzieh Ranjbar1؛ Alireza Jangjoo2 | ||
| 1Instructor, Department of physics, Payame Noor University | ||
| 2Center for Advanced Diffusion-Wave and Photoacoustic Technologies, Dept. of Mechanical and Indus-trial Engineering, University of Toronto, Toronto, Canada | ||
| چکیده [English] | ||
| By using the transfer matrix method, the optical properties of two one-dimensional tunable photonic crystal structures are investigated and compared with each other. The structure of the first photonic crystal consists of alternating layers of two dielectrics SiO2 and Si, with graphene layers between the dielectric layers. By adding polystyrene polymer as the defect layer to the photonic crystal structure, the defect mode appears within the photonic bandgap. This defect mode is tunable with the chemical potential of graphene and the wave incidence angle. In the structure of the second photonic crystal, one of the dielectric layers of the first crystal structure has a linear gradation. The defect mode is plotted for three structures with different linear gradation thicknesses and compared with the non-graded. The location of Defect modes in the crystal structure with linear graded in comparison with non-graded, shifts to lower frequencies. In both structures, the effect of the chemical potential of graphene and the incident angle of the transverse electric and transverse magnetic waves on the tuning of the location of the defect mode and photonic bandgap and graphene photonic bandgap are investigated. By increasing the chemical potential of graphene and the wave incidence angle, the location of the defect mode shifts to higher frequencies. These two structures can be used in designing the tunable terahertz filters | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| One-Dimensional Graphene Photonic Crystals, Tuna-ble Filter, Polystyrene Polymer, THz Region | ||
| مراجع | ||
|
[1] E. Yablonovitch, Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics, Phys. Rev. Lett. 58 (1987) 2059-2062
[2] S. John, Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices, Phys. Rev. Lett. 58 (1987) 2486-2489.
[3] F. Segovia-Chaves, H. Vinck-Posada, Tuning of transmittance spectrum in a one-dimensional superconductor-semiconductor photonic crystal, Physica B 543 (2018) 7-13.
[4] Y. Liu, S.-Q. Xu, M. Liu, X.-G. Hu, Y.-F. Duan, L. Yi, Tunable multi-band terahertz absorber based on a one-dimensional heterostructure containing semiconductor, Optik 170 (2018) 203-209
[5] J. D. Joannopoulos, P. R. Villeneuve, and S. Fan, Photonic crystals: Putting a new twist on light, Nature 386 (1997) 143-149.
[6] J. D. Joannopoulos et al., Photonic Crystals: Molding the Flow of Light, Princeton University Press, New Jersey, 2011.
[7] J. Fu, W. Chen, B. Lv, Tunable defect mode realized by graphene-based photonic crystal, Phys. Lett. A 380 (2016) 1793-1798.
[8] D.M. El-Amassi, S.A. Taya, N.R. Ramanujam, D. Vigneswaran, R. Udaiyakumar, Extension of energy band gap in ternary photonic crystal using left-handed materials, Superlattice Microst. 120 (2018) 353-362.
[9] O. Soltani, J. Zaghdoudi, M. Kanzari, High quality factor polychromatic filters based on hybrid photonic structures, Chinese J. Phys. 56 (2018) 2479-2487.
[10] M. Tokushima, H. Kosaka, A. Tomita, H. Yamada, Lightwave propagation through a 120° sharply bent single-line-defect photonic crystal waveguide. Appl. Phys. Lett. 76 (2000) 952-955.
[11] K.V. Sreekanth, S. Zeng, K.-T. Yong, T. Yu, Sensitivity enhanced biosensor using graphene-based one-dimensional photonic Crystal, Sensors and Actuators B 182 (2013) 424-428.
[12] F. Segovia-Chaves, H. Vinck-Posada, Dependence of the defect mode with temperature, pressure and angle of incidence in a 1D semiconductor-superconductor photonic crystal, Physica C: Superconductivity and its Applications 553 (2018) 1-7.
[13] Y. Trabelsi, N.B. Ali, M. Kanzari, Tunable narrowband optical filters using superconductor dielectric generalized Thue-Morse photonic crystals, Microelectron. Eng. 213 (2019) 41-46.
[14] H. Mahmoodzadeh, B. Rezaei, Tunable Bragg defect mode in one-dimensional photonic crystal containing a graphene embedded defect layer, Appl. Opt. 57 (2018) 2172.
[15] C. Nayak, A. Aghajamali, M. Solaimani, J.K. Rakshit, D. Panigrahy, K.V.P. Kumar, B. Ramakrishna, Dodecanacci superconductor metamaterial photonic quasicrystal, Optik 222 (2020) 165290. https ://doi.org/10.1016/j.ijleo .2020.165290.
[16] H.-C. Hung, C.-J. Wu, S.-J. Chang, Terahertz temperature-dependent defect mode in a semiconductor-dielectric photonic crystal, J. Appl. Phys. 110 (2011) 093110.
[17] V. Pourmahmoud, B. Rezaei, Manipulation of Bragg and graphene photonic band gaps in one-dimensional photonic crystal containing graphene, Optik 185 (2019) 875-880.
[18] L. Bian, Z. Deng, Y. Hong, Y. Qiu, Z. Liu, P. Xiao, G. Li, Double mode absorption in double defect photonic crystal with one graphene multilayer, Opt. Quant. Electron 52,154 (2020) https://doi.org/10.1007/s11082-020-2255-4.
[19] W. Belhadj, Properties of omnidirectional gap and defect mode of one dimensional grapheme dielectric periodic structures, Opt. Quant. Electron 52, 162 (2020) https://doi.org/10.1007/s11082-020-02267-y.
[20] Y. Li, L. Qi, J. Yu, Z. Chen, Y. Yao, YAO, X. Liu, One-dimensional multiband terahertz graphene photonic crystal filters, Opt. Mater. Express. 7 (2017) 1228-1239. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 386 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 296 |
||