fa الگوی بررسی خواص نوری گرافن در ساختار گریتینگ به عنوان جاذب نوری و بهینه سازی ابعاد گرافن تک لایه مخابرات Communication پژوهشي Research <pre data-placeholder="Translation" data-ved="2ahUKEwiJwOWDjYSCAxWDRKQEHfL6DP0Q3ewLegQIBhAQ" dir="rtl" id="tw-target-text"> <span style="font-size:12pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;,serif"><b> </b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">گرافن امروزه یکی از پرکاربردترین مواد در تولید دستگاه</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">های نوری مانند سلول</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">های فتوولتائیک، حسگرها و جاذب</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">ها است. توانایی منحصر به فرد گرافن در تولید پلاسمون</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">های سطحی عالی، پتانسیل منحصر به فردی را برای استفاده در مواد جاذب ایجاد می</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">کند. جاذب</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">های مبتنی بر گرافن برای استفاده از سنسورهای جاذب، جذب کننده</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">های خورشیدی و جاذب تراهرتز بسیار کارآمد هستند. حسگرهای جاذب با استفاده از ویژگی‌های قابل تنظیم گرافن در حسگرهای زیستی برای تشخیص هموگلوبین، بیومولکول‌های ادرار و همچنین در کاربردهای پزشکی و شیمیایی قابل استفاده هستند. جاذب</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">های خورشیدی برای استفاده در دستگاه</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">های برداشت انرژی و تولید انرژی پاک مناسب هستند. استفاده از لایه گرافن در طراحی جاذب خورشیدی پاسخ جذب بسیار کارآمد و پهنای باند مناسبی را به همراه دارد. جاذب ترتز در دستگاه</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">های سنجش و تصویربرداری قابل استفاده است.</span></span></b> <b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">در این تحقیق، ما خواص نوری گرافن را در ساختار گریتینگ به عنوان جاذب نوری بررسی کردیم و ابعاد ساختار را برای دستیابی به جذب بیشتر گرافن تک لایه بهینه کردیم. روی گرافن تک لایه نانوروبان های طلا قرار می دهیم و برای جلوگیری از بازتاب و افزایش جذب نور توسط سازه یک لایه ضد انعکاس در بالای سازه قرار می</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">دهیم. در ابتدا این ساختار تحت تابش موج صفحه </span></span></b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">TM</span><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;"> با زاویه برخورد 0 درجه بررسی می</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">شود. در مرحله بعد با تغییر عرض نانوروبان</span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt">‫</span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">ها و مدت زمان تکرار سازه، ابعاد گریتینگ را بهینه کردیم. ساختار پردازش شده جذب گرافن تک لایه را تا 60 درصد افزایش داد. در مرحله بعد، رفتار پیک های جذب گرافن را در ناحیه مادون قرمز نزدیک با تغییر زاویه تابش نور با مقادیر 15، 30، 45، 60، 75 و 90 درجه بررسی کردیم.</span></span></b> <b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="font-family:&quot;B Nazanin&quot;">با تجزیه و تحلیل رفتار گرافن در این ناحیه، متوجه شدیم که با تغییر ابعاد نانوروبان‌های طلا، می‌توان طول موج پیک جذب را از 1000 تا 1600 نانومتر کنترل کرد. در مرحله بعد متوجه شدیم که پیک جذب سازه به زاویه تابش نور حساس نیست و با تغییر زاویه نور تابشی، تفاوت قابل توجهی در حداکثر جذب لایه گرافن وجود ندارد. این جاذب با راندمان بالا و حساسیت زاویه کم، توانایی زیادی در جذب تابش خورشید دارد و کاربردهای فراوانی در سلول های خورشیدی، ردیاب های مادون قرمز و حرارتی دارد.</span></span></b></span></span></span></span> </pre> <span style="font-size:12pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;,serif"><span style="font-size:10.0pt">In this research, the optical properties of monolayer graphene integrated with a periodic plasmonic grating were investigated to develop an efficient optical absorber operating in the near-infrared region. The proposed structure consists of gold nanoribbons placed above a monolayer graphene sheet, h-BN layers serving as a spacer and antireflection coating, and a 70-nm-thick silver substrate. The structure was numerically analyzed using COMSOL Multiphysics based on the finite-element method under TM-polarized plane-wave illumination. The gold nanoribbons enhance light&ndash;graphene interaction by exciting localized plasmonic resonances and concentrating the electromagnetic field near the graphene layer. To maximize absorption, the geometrical dimensions of the grating were optimized by varying the nanoribbon width and structural period. The results showed that changing these parameters enables the graphene absorption peak to be controlled over an approximate wavelength range of 1000&ndash;1700 nm. The optimized structure, with a nanoribbon width of 50 nm and a grating period of 100 nm, achieved 60% absorption at approximately 1650 nm, corresponding to nearly 26 times the intrinsic absorption of suspended monolayer graphene. Furthermore, the angular response was examined at incidence angles of 15&deg;, 30&deg;, 45&deg;, 60&deg;, 75&deg;, and 90&deg;. The absorption remained above 57% at many of the investigated angles, indicating low angular sensitivity and confirming the potential of the proposed structure for solar absorbers, infrared detectors, optical sensors, and energy-harvesting applications.</span></span></span></span><br> &nbsp; گرافن, جذب, طلا Graphene, Absorption, Gold 41 46 http://jiaeee.com/browse.php?a_code=A-10-2008-3&slc_lang=fa&sid=1 Abdolkarim Afroozeh عبدالکریم افروزه afroozeh@lar.ac.ir 100319475328460013364 100319475328460013364 Yes University of Larestan Department of Electrical Engineering دانشکده مهندسی برق- مجتمع آموزش عالی لارستان