بررسی اثرات توزیع چگالی الکترونی بر شکاف نواری فوتونی بلورهای فوتونی پلاسمایی ناهمگن دو بعدی

این پژوهش در رویکردی نوین به بررسی نظری طراحی یک بلور فوتونی پلاسمایی دوبعدی متشکل از آرایه­های ۵×۹ از بلوک های پلاسمایی مربعی با توزیع چگالی الکترونی ناهمگن می پردازد. ناهمگنی با معرفی یک چگالی پلاسمایی وابسته به مکان بر حسب چگالی بحرانی اعمال شده­است که به صورت   بیان می شود. بخش ناهمگنی توزیع توسط f(r)  مطابق با یکی از چهار تابع توزیع مکانی مرسوم پشتیبانی می­شود. برخلاف پژوهش های  انجام شده پیشین که توزیع چگالی پلاسما را همگن  فرض کرده­اند، در این مطالعه به صورت مشخص توزیع چگالی ناهمگن به­کار رفته­است که رفتار پراکندگی الکترومغناطیسی و پاسخ نوری حاصل را تغییر می دهد و منجر به تولید ساختار بلور فوتونی می­شود. طیف تراگسیل  با استفاده از روش اجزای المان محدود شبیه سازی و برای هرکدام از توزیع­ها بررسی شده­اند. افزون بر این، مد نقصی درون شکاف نواری فوتونی با معرفی لایه نقص در ستون پنجم آرایه مهندسی شده­است. نتایج بیان می دارند که توزیع چگالی الکترونی به صورت همزمان بر ویژگی های طیفی و تشکیل مد های نقص تاثیر بسزایی دارد و می­تواند مسیری روشن برای کاربردهای عملی از شکاف نواری فوتونی تنظیم­پذیر بر پایه ساختارهای بلور فوتونی پلاسمایی دو بعدی باشد.

کلیدواژه ها:

بلور فوتونی پلاسمایی دوبعدی ، پلاسمای ناهمگن ، چگالی الکترونی ، شکاف نواری فوتونی ، مد نقص