نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه ولی عصر رفسنجان

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 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.

کلیدواژه‌ها

[1] J. B. Pendry, D. Schurig, and D. R. Smith, Controlling Electromagnetic Fields, Science, vol. 312, no. 5781, p. 178 (2006),doi:10.1126/science.112590.
[2] U. Leonhardt, Optical Conformal Mapping, Science, vol. 312, no. 5781, p. 177(2006), doi: 10.1126/science. 1126493.
[3] Y. Lai, H. Chen, Z.-Q. Zhang, and C. Chan, Complementary media invisibility cloak that cloaks objects at a distance outside the cloaking shell, Phys. Rev. Lett. vol. 102, no. 9, (2009) 093901.
[4] J. Li and J. B. Pendry, Hiding under the carpet: a new strategy for cloaking, Phys. Rev. Lett., vol. 101, no. 20, (2008) 203901.
[5] A. Alù and N. Engheta, Achieving transparency with plasmonic and metamaterial coatings, Phys. Rev. E, vol. 72, no. 1, (2005) 016623,.
[6] A. Alu and N. Engheta, Plasmonic and metamaterial cloaking: physical mechanisms and potentials, J.of Optics A: Pure and Appl. Optics, vol. 10, no. 9, (2008) 093002,.
[7] A. Alù and N. Engheta, Effects of size and frequency dispersion in plasmonic cloaking, Phys. Rev. E, vol. 78, no. 4, (2008) 045602.
[8] B. Edwards, A. Alù, M. G. Silveirinha, and N. Engheta, Experimental verification of plasmonic cloaking at microwave frequencies with metamaterials, Phys. Rev. Lett., vol. 103, no. 15, (2009) 15390.
[9] S. Joseph, Choi and J. C. Howell, Paraxial ray optics cloaking, Opt. Express 22, (2014) 29465-29478
[10] H. Chen, B.-I. Wu, B. Zhang, and J. A. Kong, Electromagnetic wave interactions with a metamaterial cloak, Phys. Rev. Lett., vol. 99, no. 6, (2007) 063903.
[11] K.-H. Kim, Y.-S. No, S. Chang, J.-H. Choi, and H.-G. Park, Invisible hyperbolic metamaterial nanotube at visible frequency, Sci. Rep., vol. 5, no. 1, (2015) 1-9.
[12] M. Naserpour and C. J. Zapata-Rodríguez, Tunable scattering cancellation of light using anisotropic cylindrical cavities, Plasmonics, vol. 12, no. 3, (2017) 675-683.
[13] C. Díaz-Aviñó, M. Naserpour, and C. J. Zapata-Rodríguez, "Correction to: Tunable Scattering Cancellation of Light Using Anisotropic Cylindrical Cavities," Plasmonics, vol. 13, no. 6, (2018) 242435-35.
[14] M. R. Forouzeshfard, M. Mohebbi, and A. Mollaei, Scattering cross section in a cylindrical anisotropic layered metamaterial, Opt. Commun., vol. 407, (2018) 193-198.
[15] R. Emadi, R. Safian, and A. Z. Nezhad, Plasmonic cloaking for irregular inclusions using an epsilon-near-zero region composed of a graphene–silica stack. JOSA B, 35(3), (2018) 643-651.
[16] C. Díaz-Aviñó, M. Naserpour, and C. J. Zapata-Rodríguez, Optimization of multilayered nanotubes for maximal scattering cancellation, Opt. express, vol. 24, no. 16, (2016)18184-18196,.
[17] A. Rezaei, F. Mohajeri, and Z. Hamzavi-Zarghani, Using plasmonic cloaking method on infinite cylindrical structures and its applications. J Comput Electron, 20(6), (2021) 2522-2529.
[18]J. D. Jackson. (1999) "Classical electrodynamics," ed: American Association of Physics Teachers.
[19] C. F. Bohren and D. R. Huffman. (2008). Absorption and scattering of light by small particles. John Wiley & Sons, (2008).
[20] T. Siefke et al. (2016). Materials pushing the application limits of wire grid polarizers further into the deep ultraviolet spectral range, Adv. Optical Mat., vol. 4, no. 11, (2016) 1780-1786,.
[21] L. Falkovsky. (2008). Optical properties of graphene, in J. of Phys.: conference series, (2008), vol. 129, no. 1: IOP Publishing, p. 012004.
[22] P. Karimi Khuzani, A. Khavasi. (2017). Analytical Calculation of Dispersion Diagram of 1D Graphene-Based Periodic Structures, J. of appl. Electromag., vol. 3, no. 4, (2017) 39-46, (In Persian)