Banca de DEFESA: GERALDO SOUZA DE MELO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: GERALDO SOUZA DE MELO
DATA: 24/07/2020
HORA: 11:00
LOCAL: SKYPE
TÍTULO:

CHAVES PLASMÔNICAS E DISPOSITIVOS MULTIFUNCIONAIS BASEADOS EM GRAFENO NAS FAIXAS DE THZ E INFRAVERMELHO

PALAVRAS-CHAVES:

Grafeno; Filtros; Chaves; Dispositivos Multifuncionais; Ondas Plasmônicas; Terahertz; Teoria de Modos Acoplados Temporal

PÁGINAS: 95
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Elétrica
RESUMO:

Novos dispositivos plasmônicos controláveis baseados em grafeno para as regiões de terahertz e infravermelho são analisados neste trabalho. Os dispositivos funcionam pela propagação de ondas plasmônicas na superfície do grafeno, podendo excitar ressonâncias nas estruturas dos dispositivos. As estruturas dos filtros e das chaves plasmônicas consistem em um disco de grafeno acoplado a dois guias de ondas também de grafeno, que estão perpendiculares um ao outro, já os dispositivos multifuncionais possuem forma de T, sendo um com ressonador circular e o outro sem ressonador, todos os dispositivos estão depositados sobre sílica e silício. Os resultados para o filtro plasmônico, sem a aplicação de campo magnético externo DC, mostram três modos ressonantes: dipolo, quadrupolo e hexapolo, com máximas reflexões nos modos dipolo e hexapolo e máxima transmissão no quadrupolo. Analisamos duas chaves plasmônicas, sendo uma obtida pela aplicação de campo elétrico externo sobre o filtro, nos permitindo deslocar regiões de máximo isolamento para regiões de máxima transmissão, evidenciando a característica de ajuste dinâmico do grafeno. A outra chave é obtida, aplicando um campo magnético externo DC sobre o filtro, fazendo com que o modo dipolo sofra uma rotação de 45^◦, transmitindo o sinal incidido na porta 1 para a 2, com modos ressonantes girantes ω₊ , ω₋ e estacionário ω₀, devido à quebra de degenerescência causada pelo campo magnético externo. Já para o dispositivo multifuncional com ressonador, temos os mesmos resultados obtidos para o filtro, tendo como diferença a nova função de divisor de potência no modo quadrupolo, além das funções de filtro no dipolo e hexapolo. Aplicando uma voltagem externa na estrutura podemos deslocar os modos dipolo e hexapolo para a região do quadrupolo, tendo nessa região uma chave eletro-óptica. Para o dispositivo multifuncional sem ressonador temos apenas as funções de divisor e quando aplicamos uma voltagem externa apenas na região central do dispositivo temos uma chave eletro-óptica. Foram feitas variações de parâmetros físicos e geométricos e os resultados foram estudados analiticamente, empregando a Teoria de Modos Acoplados Temporal, para ratificar os resultados encontrados numericamente pelo software COMSOL Multiphysics e HFSS, mostrando que os resultados obtidos pelos dois métodos estão em boa concordância. Mostramos analiticamente a possibilidade de escolha da faixa de frequência de operação dos dispositivos a partir da escolha do raio do ressonador, assim como, o controle dinâmico das estruturas através da variação do potencial químico do grafeno.

MEMBROS DA BANCA:
Externo ao Programa - 1877173 - BRUNO WALLACY MARTINS LIMA
Presidente - 2288432 - DMITRIEV VICTOR
Externo à Instituição - LICINIUS DIMITRI SA DE ALCANTARA
Externo ao Programa - 2383467 - MIÉRCIO CARDOSO DE ALCÂNTARA NETO
Interno - 3611299 - RODRIGO MELO E SILVA DE OLIVEIRA
Externo à Instituição - WAGNER ORMANES PALHETA CASTRO