GRAPHENE-TUNABLE MID-INFRARED METAMATERIALS BASED ON TITANIUM NITRIDE NANORODS

Authors : Erdem ASLAN, Ekin ASLAN

Pages : 1269-1277

Doi:10.21923/jesd.816906

View : 16 | Download : 12

Publication Date : 2020-12-25

Article Type : Research Paper

Abstract :Plazmonik malzeme olarak titanyum nitrit kullanan, grafen ile ayarlanabilir, parçacık ve soğurucu tabanlı metamalzemeler sunulmuştur. Parçacık tabanlı nanoantenin tasarımı, parametre değişimi benzetimleri ile sunulmuştur. Ayrıca, rezonans modlarının kökeni, çok kutuplu modların, tasarlanan yapının tayfına katkılarının belirlenmesi ve yakın alan güçlendirme dağılım haritaları ile ortaya konmuştur. Buna ek olarak, tasarlanan metamalzemenin ayarlanabilirliği, yapının üzerine kaplanmış tek katman grafenin kimyasal potansiyelinin değiştirilmesi ile gösterilmiştir. Tasarlanan cihazın soğurucu metamalzeme olarak kullanılabilmesi amacıyla, yapıdan elektromanyetik geçirgenliği elimine etmek için bir ayna katmanı eklenmiştir. Soğurmanın mükemmel olması için, fonksiyonel yapıların kalınlıkları, parametre değişimi benzetimleri ile optimize edilmiştir. Son olarak, soğurucu yapının ayarlanabilirliği, nanoantenlerin üzerine tek katmanlı grafenin kaplanması ile sağlanmıştır ve parçacık ve soğurucu tabanlı metamalzemelerin ayarlanabilirlik performansları karşılaştırılmıştır. Grafen ile ayarlanabilir, metal kullanılmayan metamalzemelerin mühendisliği, düşük maliyetli tümleşik fotonik cihazların ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı plazmonik cihazların geliştirilebilmesi için yeni bir strateji sağlamaktadır.
Keywords : Plazmonik, Ayarlanabilir metamalzeme, Grafen, Nanoanten, Mükemmel soğurucu