بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله تغییرات شیف فازی موج تابشی برای تک لایهی گرافن با ضخامت و بدون ضخامت با استفاده از روش ماتریس انتقال - TMM - تحت تابش عمود موج الکترومغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختار شامل تک لایه گرافن است که توسط دولایه دیالکتریک نیم بینهایت غیرمغناطیسی و بدون جذب احاطه شده است. اثر دما ، ثابت دیالکتریک محیط نیم بینهایت دوم و پتانسیل شیمایی گرافن درتغییرات شیفت فازی موج بازتابی و عبوری بررسی شده است.
نتایج نشان میدهد که اختلافی بین مقدار تغییرات شیفت فازی گرافن با ضخامت و بدون ضخامت وجود دارد. تغییرات شیفت فازی موج بازتابی و تراگسیلی از گرافن با ضخامت و بدون ضخامت با تغییر دمای محیط و ثابت دی الکتریک محیط دوم و پتانسیل شیمایی گرافن برای انرژیهای پایینتر از انرژی آستانه، چشمگیر است در حالی که برای انرژیهای بالاتر شیفت فازی ثابت میماند .
نتایج و بررسی
ساختار در نظر گرفته شده به صورت یک تک لایه گرافن بین دو صفحه نیم بینهایت است. لایههای نیم بینهایت محیطهای بدون جذب و غیرمغناطیسی انتخاب شدهاند - شکل. - 1 پارامترهای ثابت انتخابی، برای لایهی نیم بینهایت اول 1 1 - هوا - ، آهنگ پراکندگی 0/0001eV و انرژی تابش میدان مغناطیسی از 0/1eV تا 2eV است .[3] پارامترهای متغیر مورد بررسی روی تغییرات فازی شامل: ثابت دی الکتریک لایه دوم، [8] - Si - 1/5 ، 2/04 - تفلون - [4]، [9] - SiC - 2/55، [10] - Polyimide - 3/2 و - SiO2 - 5/07 [11] و دماهای محیط 5K، 100K، 200K و [3] 300K و پتانسیل شیمیایی گرافن [12] 0/2 eV ، 0/5eV و[3]0/9 eV است.
در نبود لایهی گرافن تغییرات فازی ثابت و صفر میباشد .اما حضور لایه گرافن به علت وابستگی رسانندگی آن به دمای محیط و پتانسیل شکل:2 نمودار تغییرت فازی گرافن با ضخامت و بدون ضخامت به ازای ثابت دی الکتریکهای 1/5 ، 2/04 ،2/55 ، 3/2 و 5/07 محیط نیم بی نهایت دوم الف - طیف بازتاب ب - طیف تراگسیل شیمیایی باعث تغییرات فازی میشود.
شکل 2 اثر ثابت دی الکتریک محیط دوم بر روی شیفت فازی در حضور لایه گرافن برای دمای 300K و پتانسیل شیمایی0/5eVرا نشان میدهد. برای هر دو حالت گرافن، شیفت فازی در انرژیهای پایین موج تابش تا انرژی 1eV در طیف بازتابی و تراگسیل چشمگیر است در حالی که بعد از این مقدار انرژی، به علت اینکه در انرژی های بالا، رسانندگی گرافن e 2 و ثابت است، شیفت فاز بدون تغییر باقی میماند.
شکل 3 اثر دماهای مختلف روی شیفت فازی به شکل:3 نمودار تغییرت فازی گرافن با ضخامت و بدون تحت دماهای 5K، 100K، 200K و 300K الف - طیف بازتاب ب - طیف تراگسیل ازای 2 1/5 و پتانسیل شیمیایی 0/5eV برای گرافن با ضخامت و بدون ضخامت را نشان میدهد که دمای محیط، بیشتر در تغییرات فازی نزدیک انرژی آستانه - 1eV - هم در طیف بازتاب و هم طیف تراگسیل اثر میگذارد و باعث کاهش تغییرات فازی با افزایش دما در این ناحیه از انرژی تابشی میشود. در انرژی بالاتر این تغییرات ثابت میماند. رسانندگی نوری گرافن به پتانسیل شیمیایی نیز بستگی دارد .
