ویژگی های نانو موجبرهای پلاسمونیک استوانه ای بیضوی بر پایه نیکل در طول موج مادون قرمز نزدیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 تهران، دانشگاه الزهرا، دانشکده فیزیک، بخش فیزیک ماده چگال

2 گروه فیزیک ماده چگال- دانشکده فیزیک- دانشگاه الزهرا- تهران - ایران

3 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی)ره(، نوشهر، ایران

چکیده

در سال های اخیر، دستیابی به ظرفیت بالا برای انتقال داده ها به طور گسترده مورد توجه بوده است. با این حال، مانع اساسی برای تحقق این ظرفیت مطلوب، محدودیت های پراش نور در مواد دی الکتریک بوده است. یکی از رویکردهای موجود برای این موضوع، استفاده از موجبرهای نوری کوتاه برد است. برای این منظور، از پلاسمونیک استفاده می کنیم. زیرا توانایی غلبه بر حد پراش (در مواد دی الکتریک) را دارد. در این مقاله، از لایه‌های نانوموج پلاسمونیک استوانه‌ای بیضوی مبتنی بر نیکل استفاده می‌شود. نتایج این ساختار هدفمند که با روش المان محدود در برنامه شبیه‌ساز کامسول به دست می‌آید نشان می‌دهد که این رویکرد ظرفیت بیشتری برای محصور کردن میدان و به طور همزمان اتلاف کمتر دارد. در نتیجه، پلاسمون های سطحی می توانند برای بهبود انتقال داده ها مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

 [1] A. Asadi, M. R. Jafari, and M. Shahmansouri, “Characteristics of a Symmetric Mid-infrared Graphene Dielectric Hybrid Plasmonic Waveguide with Ultra-deep Subwavelength Confinement.” Plasmonics, 17 (2022) 1819.
[2] M. R. Jafari, and A. Asadi, “Modeling a highperformance broadband mid-infrared modulator using graphene-based hybrid plasmonic waveguide.” Journal of interfaces thin films and low dimensional systems, 5 (2022) 505.
[3] M. R. Jafari, and M. Omidi, “The effect of quantum ring size on shifting the absorption coefficient from infrared region to ultraviolet region.” Applied Physics A, 125 (2019) 1.
[4] M. R. Jafari, F. Ebrahimi, and M. Nooshirvani, “Subwavelenght electromagnetic energy transport by stack of metallic nanorings.” Journal of Applied Physics, 108 (2010) 054313.
[5] K. Zheng, J. Song, and J. Qu, “Hybrid lowpermittivity slot-rib plasmonic waveguide based on monolayer two- imensional transition metal dichalcogenide with ultra-high energy confinement.” Optics Express, 26 (2018) 15819.
[6] B. Pierre, “Long-range surface plasmon polaritons.” Advances in Optics and Photonics, 1 (2009) 484.
[7] V. G. Achanta, “Surface waves at metal-dielectric interfaces: Material science perspective.” Reviews in Physics, 5 (2020) 100041.
[8] M. I. Stockman, “Nanofocusing of optical energy in tapered plasmonic waveguides.” Physical Review Letters, 93 (2004) 137404.
[9] H. Wei, D. Pan, S. Zhang, Z. Li, Q. Li, N. Liu, W. Wang, and H. Xu, “Plasmon waveguiding in nanowires.” Chemical Reviews, 118 (2018) 2882.
[10] J. W. Liaw, S. Y. Moa, J. Y. Luo, Y. C. Ku, and M. K. Kuo, “Surface plasmon polaritons of higher-order mode and standing waves in metallic nanowires.” Optica Express, 29 (2021) 18876.
[11] D. Teng, Q. Cao, S. Li, and H. Gao, “Tapered dual ellipticall plasmon waveguides as highly efficient terahertz connectors between approximate plate waveguides and two-wire waveguides.” Journal of the Optical Society of America A, 31 (2014) 268.