قاسم فروزانی؛ دستان هرمزی نژاد
چکیده
گرافن با ویژگی‌های استثنایی خود، ماده‌ای پیشرو در فناوری‌های مدرن محسوب می‌شود. با این حال، صفر بودن گاف انرژی در ساختار الکترونی آن، استفاده از گرافن را در کاربردهای پیشرفته مانند اپتوالکترونیک و محاسبات کوانتومی محدود می‌کند. این تحقیق اثر آلایش گرافن با عناصر گروه Ш (بور، آلومینیوم، گالیم و ایندیم) را برای بهبود خواص آن بررسی ...
بیشتر
گرافن با ویژگی‌های استثنایی خود، ماده‌ای پیشرو در فناوری‌های مدرن محسوب می‌شود. با این حال، صفر بودن گاف انرژی در ساختار الکترونی آن، استفاده از گرافن را در کاربردهای پیشرفته مانند اپتوالکترونیک و محاسبات کوانتومی محدود می‌کند. این تحقیق اثر آلایش گرافن با عناصر گروه Ш (بور، آلومینیوم، گالیم و ایندیم) را برای بهبود خواص آن بررسی می‌کند. با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT) و تقریب چگالی موضعی (LDA) در نرمافزار Quantum Espresso و ابزارهای BURAI و YAMBO، خواص ساختاری و الکترونی تحلیل شدند. آلایش متوسط بور (~68/16%) منجر به ایجاد گاف انرژی 6/0 تا 8/0 الکترونولت شد، در حالی که آلایش زیاد گالیم (50%) گافی حدود ~2 الکترونولت ایجاد کرد که موجب بهبود جذب نور مرئی شد. آلایش آلومینیوم و ایندیم باعث بهبود خواص اپتوالکترونیکی شد و ایندیم چگالی حالات نزدیک به سطح فرمی و جذب مادون قرمز را افزایش داد. شبیه‌سازی دینامیک مولکولی تأیید کرد که آلایش، پایداری ساختاری گرافن و عملکرد آن را حفظ می‌کند. این پژوهش پتانسیل آلایش دقیق برای بهینهسازی گرافن در حسگرهای نوری، دستگاههای اپتوالکترونیکی و فناوری‌های کوانتومی را برجسته می‌کند.
محمد جواد ملکی؛ محمد سروش؛ غلامرضا اکبری زاده
چکیده
در این پژوهش، با استفاده از نانونوارهای گرافنی روی دی‌اکسید سیلیکون، یک کانال پلاسمونی با محصورکنندگی زیاد برای هدایت پلاسمون پلاریتون‌های سطحی طراحی شده است. با تنظیم پتانسیل شیمیایی گرافن می‌توان گذردهی کانال را کنترل کرد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند با اعمال ولتاژهای 5/1 و 3/8 ولت به نانونوار گرافنی می‌توان پتانسیل شیمیایی ...
بیشتر
در این پژوهش، با استفاده از نانونوارهای گرافنی روی دی‌اکسید سیلیکون، یک کانال پلاسمونی با محصورکنندگی زیاد برای هدایت پلاسمون پلاریتون‌های سطحی طراحی شده است. با تنظیم پتانسیل شیمیایی گرافن می‌توان گذردهی کانال را کنترل کرد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند با اعمال ولتاژهای 5/1 و 3/8 ولت به نانونوار گرافنی می‌توان پتانسیل شیمیایی 1/0 و 5/0 الکترون ولت را بهدست آورد و تلفات کانال را از 23/88 تا 91/0 دسیبل بر میکرومتر تغییر داد. بر این اساس، دو حالت صفر و یک منطقی و عمل کلیدزنی را می‌توان تحقق بخشید. ضریب شایستگی 43/975 نشان میدهد که نسبت خوبی بین محصورشدگی پلاسمونهای سطحی و تلفات انتشار آنها برقرار است. طول تزویج 1/99 میکرومتر نشان میدهد که می‌توان نشتی توان به کانال مجاور را کنترل کرد و اندازه کوچک رمزگشای پیشنهادی که برابر 92/1 میکرومتر مربع است اهمیت کنترل نشتی توان را بیان می‌کند. نسبت تمایز رمزگشا 73/45 دسیبل است که توانایی افزاره در تفکیک سطوح منطقی یک و صفر را نشان میدهد. مقایسه ساختار بهدست آمده از این پژوهش با کارهای دیگر تایید می‌کند که طرح پیشنهادی توانسته است بهبود عملکرد رمزگشای نوری را نتیجه دهد
محمد جواد ملکی؛ محمد سروش؛ غلامرضا اکبری زاده
چکیده
در این پژوهش، با طراحی یک موج بر پلاسمونی با محدودکنندگی قوی، یک کلید کوچک الکترواپتیکی طراحی و شبیه سازی می شود. با استفاده از یک برجستگی سیلیکونی در نزدیکی گرافن و تنظیم پتانسیل شیمیایی آن، یک کانال پلاسمونی ایجاد می شود که بسته به مقدار پتانسیل شیمیایی گرافن، گذر سیگنال نوری را کنترل می کند. با اعمال پتانسیل شیمیایی 0/1 و 0/5 الکترونولت، ...
بیشتر
در این پژوهش، با طراحی یک موج بر پلاسمونی با محدودکنندگی قوی، یک کلید کوچک الکترواپتیکی طراحی و شبیه سازی می شود. با استفاده از یک برجستگی سیلیکونی در نزدیکی گرافن و تنظیم پتانسیل شیمیایی آن، یک کانال پلاسمونی ایجاد می شود که بسته به مقدار پتانسیل شیمیایی گرافن، گذر سیگنال نوری را کنترل می کند. با اعمال پتانسیل شیمیایی 0/1 و 0/5 الکترونولت، تلفات کانال به ازای بسامدهای 25 تا 45 تراهرتز از 78/03 تا 0/23 دسی بل بر میکرومتر تغییر می کند. اندازه ساختار برابر 0/057 میکرومتر مربع است که نسبت به ساختارهای مشابه کوچک تر است. اندازه کوچک ساختار یکی از نیازهای اساسی در طراحی مدار مجتمع نوری است. این ویژگی همراه با طول تزویج 218/2 میکرومتر و ضریب شایستگی 1246 نشان می دهد که پلاسمون های سطحی به خوبی در کانال طراحی شده محدود و هدایت می شوند. با توجه به نتایج به دست آمده، کلید پلاسمونی طراحی شده را برای کاربردهای آنالوگ و دیجیتالی مختلف می توان پیشنهاد داد.
افسانه بذرافشان؛ حمیدرضا رستگار سدهی؛ رضا خرداد؛ محمد قناعتیان
چکیده
در این مقاله، از انرژی مربوط به یک گرافن تک‌لایه استفاده شده و به کمک آن خواص ترمودینامیکی این ماده مورد بررسی قرار گرفته است. از آنتروپی‌های شانون و سالیس برای بررسی خواص ترمودینامیکی از جمله آنتروپی، انرژی درونی و گرمای ویژه استفاده کرده‌ایم. نمودارها بر حسب دما به ازای پارامترهای مختلفی رسم شده‌اند. نتایج حاصل شده نشان می‌دهند ...
بیشتر
در این مقاله، از انرژی مربوط به یک گرافن تک‌لایه استفاده شده و به کمک آن خواص ترمودینامیکی این ماده مورد بررسی قرار گرفته است. از آنتروپی‌های شانون و سالیس برای بررسی خواص ترمودینامیکی از جمله آنتروپی، انرژی درونی و گرمای ویژه استفاده کرده‌ایم. نمودارها بر حسب دما به ازای پارامترهای مختلفی رسم شده‌اند. نتایج حاصل شده نشان می‌دهند که آنتروپی و انرژی درونی با زیاد شدن دما، افزایش پیدا کرده و سپس به مقدار ثابتی میرسند. همچنین، نمودار گرمای ویژه در ابتدا تا مقدار بیشینهای افزایش یافته و سپس با بالا رفتن دما، کاهش پیدا می‌کند.
ابوذر صالحی ابرقویی؛ محمدرضا فروزش فرد
چکیده
نامرئی‌سازی پلاسمونیکی یکی از انواع روش‌‌های نامرئی‌سازی است که بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. این روش نامرئی‌سازی علیرغم کامل نبودن، مزایایی مثل امکان تحقق ساده‌تر به صورت تجربی را دارا است. در این مقاله با در نظر گرفتن ساختار فرامادۀ لایه‌ای استوانه‌ای با لایه‌هایی از جنس گرافن و ، به حل معادله موج به صورت تحلیلی ...
بیشتر
نامرئی‌سازی پلاسمونیکی یکی از انواع روش‌‌های نامرئی‌سازی است که بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. این روش نامرئی‌سازی علیرغم کامل نبودن، مزایایی مثل امکان تحقق ساده‌تر به صورت تجربی را دارا است. در این مقاله با در نظر گرفتن ساختار فرامادۀ لایه‌ای استوانه‌ای با لایه‌هایی از جنس گرافن و ، به حل معادله موج به صورت تحلیلی پرداخته می‌شود. پس از محاسبه سطح مقطع پراکندگی برای این ساختار، شرط نامرئی شدن در آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. سپس اثر تغییر برخی پارامترهای هندسی و فیزیکی مثل پتانسیل شیمیایی گرافن، شعاع هسته و تعداد لایهها بر شرایط نامرئی‌سازی ارزیابی خواهد شد. با انجام شبیهسازیهای عددی در نرمافزار کامسول صحت برخی از نتایج تأیید می‌شود.
انسیه محبی؛ نرگس انصاری؛ فاطمه شهشهانی
دوره 2، شماره 1 ، شهریور 1396، ، صفحه 9-20
چکیده
امروزه نانوساختار‌های گرافن استعداد چشمگیری برای استفاده در کاربردهایاپتوالکترونیک غیرخطی مانند فیلترهای باندگذر باریک از خود نشان داده‌اند. در این مقاله، میزان جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل لایه‌های دی‌الکتریک Ta2O5 و SiO2 و لایه گرافن به عنوان نقص ساختار که دارای خاصیت غیرخطی نوری است، از جنبه نظری بررسی شده است. به دلیل پذیرفتاری ...
بیشتر
امروزه نانوساختار‌های گرافن استعداد چشمگیری برای استفاده در کاربردهایاپتوالکترونیک غیرخطی مانند فیلترهای باندگذر باریک از خود نشان داده‌اند. در این مقاله، میزان جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل لایه‌های دی‌الکتریک Ta2O5 و SiO2 و لایه گرافن به عنوان نقص ساختار که دارای خاصیت غیرخطی نوری است، از جنبه نظری بررسی شده است. به دلیل پذیرفتاری غیرخطی مرتبۀ سوم قوی گرافن، اثر اپتیکی کر یکی از اثرات غالب در ساختار مورد مطالعه است. نتایج مطالعات نظری حاکی از آن است که میزان جذب ساختار با تغییر دورۀ تناوب، قطبش، زاویۀ فرود و شدت نور فرودی تنظیمپذیر است. محاسبات نشان میدهد که در طول موج 818 نانومتر می‌توان به دو مقدار جذب 99/0 و صفر به ترتیب در شدتهای کمتر از و در شدتهای بالاتر از دست یافت. بررسی نظری ساختار در ناحیۀ طول موج مرئی با روش ماتریس انتقال، TMM، انجام شده است.