تقویت جذب پهن باند نور در تک لایه های دی سلناید تنگستن به کمک ساختارهای پلاسمون سطحی
- سال انتشار: 1402
- محل انتشار: مجله پژوهش فیزیک ایران، دوره: 23، شماره: 2
- کد COI اختصاصی: JR_PSI-23-2_015
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 101
نویسندگان
گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
چکیده
در طول دهه گذشته مواد دو بعدی مانند گرافن و دیکالکوژنهای فلزات واسطه، به دلیل خواص الکتریکی و نوری قابل ملاحظه ای که دارند، توجه گستردهای را در نانو فوتونیک و اپتو الکترونیک به خود جذب کرده اند. برخلاف گرافن با گاف انرژی صفر، دیکالکوژنهای فلزات واسطه، مانند دی سلناید تنگستن که در حالت حجیم گاف انرژی خیلی بزرگ و غیرمستقیم دارند، با کاهش ضخامت آنها به تک لایه، گافهای نواری مستقیم در ناحیه مرئی و فروقرمز نزدیک دارند. با این حال به دلیل ضخامت اتمی ذاتی، این مواد با چالش شدیدی برای بر هم کنش بین نور و ماده مواجه میشوند که منجر به جذب و گسیل نور ضعیف میشود. برای مثال تک لایههای دی سلناید تنگستن با ضخامت ۶۴۹/۰ نانومتر که گاف انرژی ۶۴/۱ الکترون ولت دارد، کمتر از ۱۰% نور فرودی را جذب میکنند. بنابراین افزایش میزان جذب نور در تک لایههای دی سلناید تنگستن و سایر دیکالکوژنهای فلزات واسطه به مسئله مهمی برای کاربردهای عملی در دستگاههای الکترونیکی و فوتونیکی تبدیل می شود. یک راهحل برای رفع این مشکل میتواند ترکیب این تک لایهها با ساختارهای پلاسمون سطحی باشد. در این مقاله به دنبال این هستیم که با طراحی یک سلول واحد نسبتا ساده، میزان جذب نور در ناحیه مرئی و فروقرمز نزدیک را به حالت پهن باند ارتقا دهیم. میانگین جذب جاذب پیشنهادی در بازه طول موجی ۶۰۰ تا ۸۵۰ نانومتر تقریبا برابر ۹۳ درصد به دست میآید. لازم به ذکر است که شبیه سازی های موجود در این مقاله، به وسیله نرم افزار لومریکال انجام شده است.این نرم افزار مبتنی بر گسستهسازی معادلات ماکسول در حوزه زمان و مکان به کمک روش تفاضل محدود در حوزه زمان است.کلیدواژه ها
دی کالکوژن های فلزات واسطه, تک لایه های دی سلناید تنگستن, پلاسمون سطحی, جذب پهن باند, نرم افزار لومریکالاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.