Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 172639
تاریخ انتشار : 5 اسفند 1392 0:0
تعداد مشاهدات : 146

دکتر امین خواصی، محقق طرح

موفقیت محققان ایرانی در کاهش زمان تحلیل الکترومغناطیسی ساختارهای مبتنی بر گرافین

گرافین ساختاری با ضخامت یک اتم (یعنی چند دهم نانومتر) است که دارای خواص الکترونیکی و نوری منحصربفردی است. ویژگی خاصی از گرافین که در ساختارهای مورد بررسی این تحقیقات استفاده می شود، قابلیت آن در هدایت پلاسمون-پولاریتون های سطحی بویژه در فرکانس های تراهرتز است... علمي و فناوري - علم و فناوري ايران: پژوهشگر دانشگاه صنعتی شریف با ارائه یک شرط مرزی تقریبی نوین برای میدان مغناطیسی، موفق به کاهش چشمگیر (چند صد برابری) زمان مورد نیاز برای تحلیل الکترومغناطیسی ساختارهای متناوب مبتنی بر گرافین شدد. به گزارش سرویس علمی ایسنا، گرافین ساختاری با ضخامت یک اتم (یعنی چند دهم نانومتر) است که دارای خواص الکترونیکی و نوری منحصربفردی است. ویژگی خاصی از گرافین که در ساختارهای مورد بررسی این تحقیقات استفاده می شود، قابلیت آن در هدایت پلاسمون-پولاریتون های سطحی بویژه در فرکانس های تراهرتز است. به نوشته سایت نانو، دکتر امین خواصی، استادیار گرایش مخابرات نوری دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف و محقق این طرح در مورد این تحقیقات گفت: در این کار به ارائه راهکاری برای تحلیل سریع آرایه های متناوب از نوارهای گرافین پرداخته ایم. تحلیل این آرایه ها به کمک روش های مبتنی بر بسط فوریه تا حدی کند است. در این مقاله به ارائه روشی می پردازیم که می تواند زمان لازم برای تحلیل این ساختارها را تا چندصد برابر کاهش دهد. این محقق، در این کار سرعت همگرایی روش FMM) Fourier Modal Method) را در تحلیل آرایه های متشکل از نوارهای گرافینی افزایش داده است. لازم به ذکر است FMM یکی از متداول ترین روش ها برای تحلیل ساختارهای نوری است. خواصی، در راستای افزایش سرعت همگرایی روش FMM، ابتدا به بررسی دلیل کندی FMM در تحلیل آرایه نوارهای گرافین پرداخته است. وی در این مورد گفت: در تحلیل الکترومغناطیسی ساختارهای گرافینی، بهتر است گرافین را که ضخامتی در حد چند دهم نانومتر دارد، به عنوان یک سطح با هدایت سطحی مشخص در نظر بگیریم. بنابراین در آرایه نوارهای گرافین مقدار این هدایت سطحی در جاهایی که گرافین حضور ندارد، برابر صفر است. از طرفی در روش FMM به منظور افزایش سرعت همگرایی، لازم است معکوس تابع هدایت سطحی را بسط فوریه بدهیم، ولی به دلیل صفر شدن این تابع در برخی از نقاط (جاهایی که گرافین حضور ندارد) امکان معکوس کردن تابع وجود ندارد. وی در مورد ارائه راه حل برای رفع این مشکل گفت: در این تحقیق ما موفق به ارائه راه حلی برای رفع این مشکل شدیم، به این ترتیب که بجای استفاده از شرایط مرزی مرسوم میدان مغناطیسی مماسی، یک شرط مرزی تقریبی نوین پیشنهاد دادیم که به کمک آن امکان بسط فوریه معکوس تابع هدایت سطحی فراهم شد. در این شرط مرزی فرض کرده ایم که ضخامت مرز مقداری غیر صفر و در حد چند نانومتر دارد. سپس قانون آمپر را به این مرز با ضخامت غیر صفر اعمال کردیم. محقق طرح تصریح کرد: آرایه های متناوب از گرافین می توانند در ساخت ادوات نوری مختلف از قبیل حسگرهای نوری، جاذب کامل نور، لنزهای با قدرت تفکیک فراتر از حد پراش و فرامواد تراهرتز کاربرد داشته باشند. طبعا داشتن ابزاری سریع برای تحلیل این ساختارها از ضروریات طراحی چنین ادواتی است. وی با اشاره به امکان ادامه تحقیقات در این زمینه گفت: با توجه به پتانسیل های موجود به مطالعه خود بر روی این ساختارها ادامه می دهیم و در نتایج اخیر تحقیقات خود نیز نشان داده ایم که چنین ساختاری می تواند نقش یک عنصر مدار الکتریکی را ایفا کند و مشخصات این عنصر را نیز استخراج کرده ایم. در ادامه تلاش خواهیم کرد که انواع ادوات نوری را به کمک این ساختار طراحی کنیم. نتایج این کار تحقیقاتی توسط دکتر امین خواصی در مجله Optics Letters منتشر شده است.