Search academic texts

Information × Registration Number 0824U000687, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 15-02-2024 popup.evolution o Title Resonant scattering and absorption of electromagnetic waves by infinite gratings of grapheme strips on dielectric substrates Author Fedir O. Yevtushenko, popup.head Kostiantyn V. Ilienko popup.head Serhii V. Dukhopelnykov popup.opponent Mstyslav Y. Kaliberda popup.opponent Volodymyr M. Fityo popup.review Kostyantyn Y. Sirenko popup.review Serhii O. Steshenko Description Мета роботи - по-перше, чисельний аналіз резонансних ефектів у розсіянні та поглинанні Н- та Е-поляризованих електромагнітних хвиль нескінченною решіткою з графенових стрічок, що лежать на пасивній діелектричній підкладці По-друге, ще однією важливою метою є дослідження порогових умов для Н- і Е-поляризованих мод лазерного випромінення нескінченної плоскої решітки з графенових стрічок, що лежать на підкладці з підсилюючого матеріалу. При цьому особливу увагу приділено перестроюванню плазмонних мод і надвисоко-добротних мод решітки за допомогою хімічного потенціалу графену. Об’єкт досліджень – електромагнітне поле, що розсіюється і поглинається нескінченною графеновою стрічковою решіткою на діелектричній підкладці та випромінюється такою решіткою на підкладці з немагнітного підсилювального матеріалу. Теоретичні та практичні результати. Практичне значення розроблених алгоритмів полягає в тому, що вони дозволяють забезпечити достовірне моделювання характеристик відповідних сенсорів, поглиначів і фільтрів на основі графенових стрічкових решіток у ТГц та інфрачервоному діапазонах частот. Результати, пов'язані з пороговими умовами для режимів графенових стрічкових решіток на підкладках з підсилювального матеріалу, можуть бути використані при попередньому проектуванні та оцінці низькопорогових нанолазерів, що перестроюються, в ТГц та інфрачервоному діапазонах частот. Завдяки поєднанню високої швидкості та точності, розроблені коди можуть бути використані як рушійні в чисельних процедурах багатопараметричної оптимізації, що базуються на локальній (наприклад, градієнтної) та глобальній мінімізації цільових функцій. Новизна наукових результатів. Продемонстровано швидкість збіжності отриманих безсіткових чисельних алгоритмів і проведено перевірку обчислювальних результатів шляхом порівняння з даними, отриманими за допомогою іншого збіжного методу, МАР-Галеркіна. Ми продемонстрували, що завдяки перестроюванню Н-поляризованих плазмонних мод за допомогою хімічного потенціалу графену можна реалізувати електромагнітну індуковону прозорість. Це може бути корисним при розробці нових перестроюваних фільтрів, модуляторів і поглиначів, які використовують графен з періодичною структурою. Наші розрахунки підтвердили наявність високодобротних резонансів на РМ в обох поляризаціях, які не існують на стрічковій решітці, розміщеній у вільному просторі. У випадку Е-поляризації отримано аналітичні вирази для комплексних частот РМ. Ці вирази вперше демонструють, як полюси РМ ховаються на нефізичному листі поверхні АР Рімана і мігрують на фізичний лист завдяки підкладці скінченної товщини. Ми точно вивчили порогові умови для мод графенової стрічкової решітки на підкладці з підсилювального матеріалу. Виявлено, що моди розбиваються на два класи відповідно до симетрії чи антисиметрії відносно середньої лінії стрічки. Найнижчі пороги виявлено для РМ у кожному класі симетрії, тоді як найкращу перестроюваність за частотою, в межах 2-3 разів, демонструють ПМ. Методи досліджень. Методи дослідження включають теорію часово-гармонічного розсіяння хвиль, тобто двовимірні крайові задачі (КЗ) класичної електромагнетики, та теорію пов'язаних з ними задач на власні значення. Ступінь упровадження. Аналіз порогових умов для плазмонних мод нанолазерів, розглянутих у дисертації, може допомогти у створенні нових нанолазерів, що перестроюються електростатичним чином. Сфера використання. Розроблені ефективні й збіжні коди для обчислення характеристик розсіяння та поглинання, а також частот і порогів власних мод дозволяють використовувати їх як ядро в кодах для чисельної оптимізації оптичних конфігурацій, плоскої решітки з графенових стрічок, що лежать на підкладці. Registration Date 2024-01-29 popup.nrat_date 2024-01-29 Close