هذا البروتوكول يحدد محاكاة وتصنيع وتوصيف امتصاص metamaterial THz. امتصاص مثل هذه عندما يقترن مع جهاز استشعار مناسبة، لها تطبيقات في مجال التصوير الطيفي وTHz.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
المحاكاة، تصنيع وتوصيف امتصاص Metamaterial THz
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
يتعلق بما وارء (MM)، وقد تم تصميم المواد الاصطناعية إلى أن الخصائص التي قد لا يمكن العثور عليها في الطبيعة، استكشاف نطاق واسع منذ أول مظاهرة النظرية التجريبية 1 و 2 من خصائص فريدة من نوعها. يمكن تقديم رد الطبيون الكهرومغناطيسية يمكن السيطرة عليها إلى حد كبير، وحتى الآن أثبتت في كل مجموعة الطيفية ذات الصلة بما في ذلك تكنولوجيا ال 3 البصرية، بالقرب IR 4، منتصف IR 5، THz 6، مم الموجة 7، 8 و ميكروويف نطاقات الإذاعة 9. وتشمل التطبيقات العدسات الكمال 10، وأجهزة الاستشعار 11، الاتصالات السلكية واللاسلكية 12، 13 و عباءات الخفي مرشحات 14،15. وقد وضعنا مؤخرا فرقة واحدة 16، الفرقة المزدوج 17 و 18 أجهزة النطاق العريض THz امتصاص قادرة على امتصاص metamaterial أكبر من 80٪ في ذروة الرنين. مفهوم امتصاص MM هو especiallالمهم Y على ترددات THz حيث أنه من الصعب العثور على وتيرة قوية امتصاص انتقائي THz 19. لدينا في امتصاص MM يتم امتصاص الإشعاع في THz بسمك ~ λ/20، والتغلب على قيود سمك التقليدية امتصاص طول موجة الربع. امتصاص MM تقديم أنفسهم بشكل طبيعي إلى تطبيقات الكشف THz، مثل أجهزة الاستشعار الحرارية، وإذا متكاملة مع مصادر THz مناسبة (مثل QCLs)، يمكن أن يؤدي إلى التعاقد والتكلفة وحساسة للغاية منخفضة، في الوقت الحقيقي THz نظم التصوير.
المقدمة
هذا البروتوكول يصف محاكاة وتصنيع وتوصيف الفرقة واحد وامتصاص النطاق العريض MM THz. الجهاز، كما هو موضح في الشكل 1، وتتألف من معدن الصليب وطبقة عازلة على رأس معدن الطائرة على الأرض. هيكل على شكل صليب مثال على حلقة الكهربائية مرنان (ERR) 20،21 والأزواج بقوة لمجالات كهربائية موحدة، ولكن تكاد لا تذكر لمجال مغناطيسي. من إقران ERR مع الارض الطائرة، المكون المغناطيسي للحادث THz موجة يدفع الحالية في أقسام ERR التي هي موازية لاتجاه المجال-E. ويمكن بعد ذلك استجابة الكهربائية والمغناطيسية ضبطها بشكل مستقل ومقاومة للهيكل تتناسب مع المساحة الحرة من خلال تغيير الشكل الهندسي للERR والمسافة بين عنصري المعدنية. كما هو....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. محاكاة لامتصاص حزام THz واحدة Metamaterial
A 3D رأي من المحاكاة في الإعداد الشكل 2.
- Lumerical FDTD لتحسين خصائص الإرسال والتأمل وامتصاص امتصاص و metamaterial THz. يتم إعطاء جميع الوحدات في ميكرومتر.
- تحديد خصائص المواد THz بوليميد بواسطة النقر اليسار مواد، إضافة (ن، ك) المواد وإدخال 1،68 كما ن و 0.06 باسم ك. انقر مرتين على ترك "مادة جديدة 1" وتسميته باسم "بوليميد". ملاحظة أنه إذا النظرية أو التجريبية بيانات معامل الانكسار متاح يمكن للمرء " إضافة بيانات العينة " لتحديد خصائص المواد.
- رسم الشكل الهندسي للجهاز، بدءا من 0.2 ميكرومتر سميكة المعادن الطائرة على الأرض. ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
الرقم 5 (أ) يبين أطياف الامتصاص التي تم الحصول عليها تجريبيا ومحاكاة لامتصاص MM 3،1 ميكرومتر مع سميكة عازلة بوليميد التبادل. هذا الهيكل لديه MM-تكرار الفترة من 27 ميكرومتر وأبعاد K = 26 ميكرون، L = 20 ميكرون، M = 10 ميكرومتر وN = 5 ميكرون. أجريت القياسات التجريبية أيضا على عينات من دون طبقة ERR للتأكد من امتصاص هو نتيجة للهيكل MM وليس من عازلة. و7،5 ميكرومتر سميكة بوليميد عينة مع عدم وجود هيكل ERR له أقصى قدر من الاستيعاب من 5٪ في مدى التردد من الفائدة، انظر
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
هذا البروتوكول يصف محاكاة وتصنيع وتوصيف امتصاص metamaterial THz. فمن الضروري مثل الطول الموجي هياكل فرعية هي محاكاة بدقة قبل وتلتزم أي جهد لإجراءات تصنيع مكلفة. Lumerical المحاكاة FDTD تقديم معلومات عن ليس فقط امتصاص الطيف MM ولكن أيضا مكان الامتصاص، والمعرفة الضرورية للمساعدة على وضع محول والحصول على استجابة القصوى. وبالإضافة إلى ذلك يمكن أن تنفذ خوارزمية التحسين في Lumerical لإقامة بسرعة بنية مناسبة لامتصاص شخصية محددة مسبقا الجدارة (على سبيل المثال موقف التردد، والحد ا.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
شكر وتقدير
ويدعم هذا العمل من الهندسة والعلوم الفيزيائية بحوث عدد يمنح المجلس EP/I017461/1. ونود أيضا أن نعترف بمساهمة الذي تضطلع به الجهاز الفني للمركز Nanofabrication جيمس وات.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| اسم الكاشف / المواد | شركة | كتالوج رقم | تعليقات |
| Lumerical FDTD | Lumerical | ||
| رقاقة السيليكون | البنك الإسلامي للتنمية تكنولوجيات | واحد من جانب ومصقول | |
| Plassys 450 MEB المبخر | Plassys Bestek | ||
| VM651 التمهيدي | دوبونت | ||
| PI2545 | دوبونت | ||
| الميثيل كيتون الاستيوفينون | سيغما الدريخ | ||
| الأيزوبروبانول | سيغما الدريخ | ||
| Plasmaprep5 برميل آشر | حفل INSTRUMENTE | ||
| VB6 UHR EWF الكاتب الإلكترون شعاع | Vistec | ||
| تانر L-تحرير | شركة تانر | ||
| تخطيط متعاطي المخدرات | ل GenISys شركة | ||
| بولي مثيل ميثاكريلات (PMMA) | سيغما الدريخ | 293261 سيغما الدريخ | |
| IFV 66v / ثانية FTIR | بروكر | ||
| بايك حدة انعكاس 30spec | بايك تكنولوجيا | ||
| قوس مصباح الزئبق | بروكر | ||
| الاتحاد الافريقي مرآة | ثور مختبرات | PF05-03-M01 | |
| لايكا INM20 المجهر الضوئي | لايكا مايكروسيستمز | ||
| 6 مم Beamsplitter مايلر | بروكر |
المراجع
- Pendry, J. B., Holden, A. J., Robbins, D. J., Stewart, W. J. Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena. IEEE Trans. Microw. Theory. 47, 2075-2084 (1999).
- Pendry, J. B., Holden, A. J., Robbins, D. J., Stewart, W. J. Magnetism from conductors and enhanced nonlinear ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
