دوره 21، شماره 3 - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد 21 شماره 3 1403 )
جلد 21 شماره 3 صفحات 26-17 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
aslinezhad M, khajavi M, Bayat M. Design of absorber and refractive index sensor structure based on graphene metamaterials at terahertz frequencies. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers 2024; 21 (3) :17-26
URL: http://jiaeee.com/article-1-1610-fa.html
URL: http://jiaeee.com/article-1-1610-fa.html
اصلی نژاد مهدی، خواجوی مهدی، بیات میثم. طراحی ساختار جاذب و حسگر ضریب شکستی مبتنی بر فرامواد گرافنی در فرکانس تراهرتز. نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران. 1403; 21 (3) :17-26
دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری
چکیده: (969 مشاهده)
در این مقاله جاذب و حسگر ضریبشکستی مبتنی بر پایه فرامواد گرافنی در محدوده تراهرتز ارائه گردیده است. در بسیاری از مطالعات وابستگی حسگر به زاویه تابش و نوع قطبش مورد بررسی قرار نگرفته است و معمولا از ساختارهای پیچیدهای استفاده شده است که علت این پیچیدگی عدم استفاده از یک روش سیستماتیک می باشد و خواننده از دلایل هندسه ساختار در باند فرکانسی مورد نظر قانع نمیگردد. در این مقاله از تئوری خط انتقال پیشرفته جهت بررسی ساختار هندسی و کارایی حسگرهای تراهرتز استفاده گردیده است. حسگر طراحی شده دارای آرایش متناوب از دیسکهای گرافنی بر روی یک ماده دیالکتریک و یک صفحه یکپارچه طلا در طرف دیگر آن میباشد که در مقایسه با مراجع دیگر دارای دقت بالایی در انتخاب پارامترها میباشد و هندسه ساختار آن بدون استفاده از الگوریتمهای بهینهسازی محاسبه گردیده است. مقادیر بیشینه معیار شایستگی (FOM) (1/RIU)24.5 ، فاکتور کیفیت (Q-Factor)80 و حساسیت 
بدست آمده است که در مقایسه با کارهای پیشین به طور محسوسی بهبود داشته است. همچنین سادگی ساختار، کاهش زمان محاسبات و حافظه، حساسیت بالاتر و پایداری بهتر از مزایای این طراحی نسبت به روشهای پیشین میباشد.
بدست آمده است که در مقایسه با کارهای پیشین به طور محسوسی بهبود داشته است. همچنین سادگی ساختار، کاهش زمان محاسبات و حافظه، حساسیت بالاتر و پایداری بهتر از مزایای این طراحی نسبت به روشهای پیشین میباشد.
فهرست منابع
1. رفرنس های متنی مثل خروجی کراس رف را در اینجا وارد کرده و تایید کنید
[1] InfiterTathfif, Md. Farhad Hassan, KaziSharmeen Rashid, Ahmad. AzuadYaseer, RakibulHasanSagor. "A highly sensitive plasmonic refractive index sensor based on concentric triple ring resonator for cancer biomarker and chemical concentration detection", Optics Communications, Volume 519, (2022). [DOI:10.1016/j.optcom.2022.128429]
2. [2] Ruijian Cheng, Ling Xu, Xin Yu, Liner Zou, Yun Shen, Xiaohua Deng. "High-sensitivity biosensor for identification of protein based on terahertz Fano resonance metasurfaces", Optics Communications, Volume 473, August 2021. [DOI:10.1016/j.optcom.2020.125850]
3. [3] برزگرپاریزی، سعیده."حسگر ضریب شکست بر پایه جاذب الکترومغناطیس فراماده باند باریک در فرکانس های مایکروویو و تراهرتز"، نشریه مهندسین برق و الکترونیک ایران، دوره 2، شماره3،89-96،1402
4. [4] M. Aslinezhad, "High sensitivity refractive index and temperature sensor based on semiconductor metamaterial perfect absorber in the terahertz band", Optics Communications, Volume 463 ,Pages: 125411,(2020) [DOI:10.1016/j.optcom.2020.125411]
5. [5] Mohammad. Biabanifard, and Mohammad. SadeghAbrishamian, "Circuit Modeling of Tunable Terahertz Graphene Absorber". Optik-International Journal for Light and Electron Optics. (2017). [DOI:10.1016/j.ijleo.2018.04.121]
6. [6] Sahar. Borzooei, Ehsan. Rezagholizadeh, and Mohammad. Biabanifard, "Graphene disks for frequency control of terahertz waves in broadband applications". Journal of Computational Electronics ,1-14, (2020). [DOI:10.1007/s10825-020-01471-z]
7. [7] Mohammad. Biabanifard, SomayyehAsgari. SadeghBiabanifard, and Mohammad. SadeghAbrishamian, "Analytical design of tunable multi-band terahertz absorber composed of graphene disks". Optik 182,433-442, (2019). [DOI:10.1016/j.ijleo.2019.01.068]
8. [8] George W. Hanson, "Dyadic Green's functions and guided surface waves for a surface conductivity model of grapheme". Journal of Applied Physics 103, no. 6 , 064302, (2008). [DOI:10.1063/1.2891452]
9. [9] Arash. Arsanjani, Mohammad. Biabanifard, and Mohammad. SadeghAbrishamian, "A novel analytical method for designing a multi-band, polarization-insensitive and wide angle graphene-based THz absorber". Superlattices and Microstructures 128 , 157-169, (2019). [DOI:10.1016/j.spmi.2019.01.020]
10. [10] Saeedeh. Barzegar-Parizi, Behzad. Rejaei, and Amin. Khavasi, "Analytical circuit model for periodic arrays of graphene disks". IEEE Journal of Quantum Electronics 51, no. 9 ,1-7, (2015). [DOI:10.1109/JQE.2015.2456871]
11. [11] واثقی، نوشین. محمدصادق ابریشمیان، محمدصادق. "طراحی و بهینه سازی نوعی جدید از مواد جاذب راداری در پهنای باند وسیع و پلاریزاسیون دلخواه به کمک الگوریتم ژنتیک"، نشریه مهندسین برق و الکترونیک ایران،دوره 7، شماره1، 7-1، 1389
12. [12] M. Trushin, & J. Schliemann, "Anisotropic photoconductivity in grapheme", EPL (Europhysics Letters), 96(3), 37006, (2011).. [DOI:10.1209/0295-5075/96/37006]
13. [13] P. A. George, J. Strait, J. Dawlaty, S. Shivaraman, M. Chandrashekhar, F. Rana, & M. G. Spencer, "Ultrafast optical-pump terahertz-probe spectroscopy of the carrier relaxation and recombination dynamics in epitaxial grapheme", Nano letters, 8(12), 4248-4251, (2008). [DOI:10.1021/nl8019399] [PMID]
14. [14] J. Hu, X. Ruan, & Y. P. Chen, "Thermal conductivity and thermal rectification in graphenenanoribbons: a molecular dynamics study", Nano letters, 9(7), 2730-2735, (2009). [DOI:10.1021/nl901231s] [PMID]
15. [15] V. Ryzhii, M. Ryzhii, & T. Otsuji, "Negative dynamic conductivity of graphene with optical pumping", Journal of Applied Physics, 101(8), 083114, (2007). [DOI:10.1063/1.2717566]
16. [16] H. R. Taghvaee, F. Zarrinkhat, & M. S. Abrishamian, "Terahertz Kerr nonlinearity analysis of a microribbongraphene array using the harmonic balance method. Journal of Physics D:", Applied Physics, 50(25), 255104, (2017). [DOI:10.1088/1361-6463/aa7194]
17. [17] L. Ju, B. Geng, J. Horng, C. Girit, M. Martin, Z. Hao, & F. Wang, "Grapheneplasmonics for tunable terahertz metamaterials", Nature nanotechnology, 6(10), 630, (2011). [DOI:10.1038/nnano.2011.146] [PMID]
18. [18] C. R. Dean, A. F. Young, I. Meric, C. Lee, L. Wang, S. Sorgenfrei, & J. Hone, "Boron nitride substrates for high-quality graphene electronics", Nature nanotechnology, 5(10), 722, (2010). [DOI:10.1038/nnano.2010.172] [PMID]
19. [19] M. Keshavarz, Mehdi and Abbas. Alighanbari. "Terahertz refractive index sensor based on Tamm plasmon-polaritons with grapheme", Applied optics 58, no. 13 3604-3612, (2019). [DOI:10.1364/AO.58.003604] [PMID]
20. [20] Zhang, Yuping, Tongtong Li, BeibeiZeng, Huiyun Zhang, HuanhuanLv, Xiaoyan Huang, Weili Zhang, and Abul K. Azad. "A graphene based tunable terahertz sensor with double Fano resonances:, Nanoscale 7, no. 29 12682-12688, (2015). [DOI:10.1039/C5NR06425B]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC 4.0) قابل بازنشر است. |
