طراحی فرامواد گرافینی با قابلیت تنظیم خواص اپتیکی

نوع مقاله: ویژه نامه

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه پیام نور

2 استادیار دانشگاه فسا

چکیده

گرافن ماده ای دو بعدی است که به واسطه قابل کنترل بودن رسانش الکتریکی آن، می تواند در طراحی فرامواد تنظیم پذیر بکار گرفته شود. در این مقاله، ساختار دو فراماده شامل آرایه ای از حلقه های شکافدار (SRR ) و ساختار مکمل حلقه ها (CSRR ) بر پایه ی گرافن را معرفی نموده و تغییرات پذیرفتاری الکتریکی موثر فراماده طراحی شده را با تغییر پتانسیل شیمیایی گرافن، تغییر ابعاد ساختار و قطبش نور فرودی بررسی می کنیم. نتایج حاصل از این مقاله نشان می دهد تغییر ابعاد ساختار نسبت به اثر اعمال ولتاژ خارجی، باعث تغییر بیشینه پذیرفتاری در بازه فرکانسی محدودتری می شود. با تنظیم پتانسیل شیمیایی گرافن از 0.3تا 0.45ev، جابجایی فرکانس تشدید پذیرفتاری موثر به اندازه 16THz نیز حاصل شد. تغییر قطبش تابش الکترومغناطیسی فرودی به ساختار، نحوه توزیع بارها و جریان های القایی را تغییرداده و بدین ترتیب بازه فرکانسی تغییر بیشینه پذیرفتاری را تحت تاثیر قرار می دهد. ساختار طراحی شده در این مقاله گامی موثر در جهت کنترل امواج الکترومغناطیسی در بازه فرکانسی تراهرتز می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Designing Graphene-based Metamaterials with Tunable Optical Properties

نویسندگان [English]

  • sayyed sajad tavasolmand 1
  • Mahdieh Hashemi 2
1 student in payamnoor university of shiraz
2 assistant professor at fasa university
چکیده [English]

Due to the capability of tuning the electric conductivity of Graphene, this two dimensional material can be used in designing tunable metamaterials. In this article, two different metamaterials with unit cells in the form of slit ring resonators (SRR) and its complimentary (CSRR) are introduced and their effective electric permittivity modification with changing the chemical potential of graphene, dimension of the structure and incident light polarization is investigated. Comparing the effect of changing the dimension of the structure with chemical potential modification, shows that the first changes maximum of the effective permittivity in a more limited frequency range relative to the letter. Resonant frequency displacement of 16THz is achieved by changing the chemical potential of graphene from 0.3 to 0.45ev. Changing the polarization of the incident light will modify the charge and current distribution and the frequency range of maximum effective permittivity will be changed. Introduced structure in this article is an effective step in controlling the electromagnetic wave in the terahertz frequency range.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Metamaterial
  • Graphene
  • Permittivity
  • Tunabiltiy
  • Slit-ring
  • S-Parameter