مطالعه بلورهای فوتونی دو بعدی متشکل از دو نانو استوانه دی الکتریک فلز

در این پایان نامه بلور فوتونی دو بعدی متشکل از دو نانو استوانه هم مرکز دی الکتریک-فلز را در شبکه مربعی با استفاده از روش بسط موج تخت اصلاح یافته شبیه سازی و مورد مطالعه قرار داده-ایم. چهار ساختار در نظر گرفته شده، اولین ساختار، بلور فوتونی دو بعدی متشکل از نانو میله های دی الکتریک با پوسته ای از جنس فلز نقره می باشد که در زمینه ای از هوا قرار گرفته است. دومین ساختار، متشکل از نانو میله هایی از جنس فلز نقره با پوسته ای دی الکتریک می باشد که در زمینه ای از هوا قرار گرفته است. سومین ساختار، متشکل از نانو حلقه هایی از جنس فلز نقره می باشد که در زمینه ای از هوا قرار گرفته است. چهارمین ساختار، متشکل از نانو میله هایی از جنس فلز مس می-باشد که پوسته ای از جنس دی الکتریک آن را در زمینه ای از فلز نقره احاطه کرده است. ثابت شبکه برای هر چهار مُدل به گونه ای انتخاب شده تا نوار گاف در محدوده اپتیکی مشاهده شود. کلیه محاسبات با استفاده از مُدل درود برای فلزات با در نظر گرفتن میرایی فلزات انجام شده است. ابتدا با استفاده از روش بسط موج تخت اصلاح یافته، معادلات ویژه مقداری را برای چهار مُدل به دست آورده سپس نمودار پاشندگی، نمودار چگالی حالات و نقشه گاف را برای هر دو مُد tm و te رسم و وجود نوار گاف را مورد بررسی قرار داده ایم. یافته ها نشان می دهد که استفاده از دو نانو استوانه هم مرکز دی الکتریک فلز یا به عبارتی استفاده از سه ضریب شکست متفاوت فلز-دی الکتریک-هوا باعث به وجود آمدن نوار گاف با پهنای زیاد شده است هر که چه فضای فلز در بلور افزایش یابد پهنای نوار گاف هم افزایش می یابد. در هر چهار مُدل نواحی در نقشه گاف دیده می شوند، که نور تحت هر قطبشی که به این بلور بتابد، در بازه فرکانس خاصی بازتاب خواهد شد.