| Title: | Prepovedani pasovi v fotonskih kristalih |
|---|
| Authors: | ID Ficko, Anica (Author)
ID Vaupotič, Nataša (Mentor) More about this mentor...  |
|---|
| Files: |  MAG_Ficko_Anica_2024.pdf (4,55 MB)
MD5: AC7090B929BDDD4F62AFBEE95242D23F
|
|---|
| Language: | Slovenian |
|---|
| Work type: | Master's thesis/paper |
|---|
| Typology: | 2.09 - Master's Thesis |
|---|
| Organization: | FNM - Faculty of Natural Sciences and Mathematics
|
|---|
| Abstract: | V magistrski nalogi obravnavamo fotonske kristale in se osredotočimo na izračun prepovedanih pasov. Fotonski kristali so materiali, v katerih se dielektrična konstanta s krajem periodično spreminja. V takšnih materialih lahko obstajajo prepovedani pasovi oziroma območje frekvenc, pri katerih se elektromagnetno valovanje ne more razširjati skozi material, ampak se odbije. Prepovedani pas, ki obstaja pri vseh možnih smereh razširjanja elektromagnetnega valovanja skozi material, se imenuje popolni prepovedani pas. Za izračun prepovedanih pasov v dvodimenzionalnih in tridimenzionalnih fotonskih kristalih uporabimo metodo prenosne matrike v realnem prostoru. Izpeljemo disperzijsko zvezo, ki opisuje odvisnost frekvence od valovnega števila. Zvezo uporabimo v numeričnih izračunih, ki jih izvedemo z računalniškim programom Wolfram Mathematica. Pri določeni smeri razširjanja elektromagnetnega valovanja skozi material prikažemo rezultate numeričnih izračunov na grafu frekvence v odvisnosti od valovnega števila, iz katerega so razvidni prepovedani pasovi. Ugotovimo, da metoda na osebnem računalniku v programu Wolfram Mathematica omogoča izračun prepovedanih pasov samo za dvodimenzionalne fotonske kristale. Za izračun prepovedanih pasov v tridimenzionalnih fotonskih kristalih uporabimo programska paketa MEEP in MPB. Programski paket MEEP omogoča shranjevanje geometrijskih lastnosti struktur, numerično reševanje Maxwellovih enačb in različne simulacije elektromagnetnih pojavov. Programski paket MPB je integriran v paket MEEP in je posebej zasnovan za izračun prepovedanih pasov v fotonskih kristalih za različne geometrijske lastnosti. Osredotočimo se na modri tekočekristalni fazi BPI in BPII. V osnovni celici modrih faz BPI in BPII se molekule uredijo v dvojno zvite cilindre. Predpostavimo, da dielektrična konstanta znotraj cilindrov ni odvisna od smeri, zato namesto dielektričnega tenzorja upoštevamo dielektrično konstanto. Ugotovimo, da v modrih fazah BPI in BPII nastanejo prepovedani pasovi, ki pa niso popolni. Za modro fazo BPI upoštevamo, da je velikost osnovne celice enaka 240 nm in izračunamo, da v vidnem območju elektromagnetnega spektra obstajajo prepovedani pasovi. Za modro fazo BPII pa upoštevamo, da je velikost osnovne celice enaka 150 nm in izračunamo, da v vidnem območju elektromagnetnega spektra prav tako obstajajo prepovedani pasovi. |
|---|
| Keywords: | fotonski kristali, fotonski prepovedani pasovi, dielektrična konstanta, disperzijska zveza, metoda prenosne matrike v realnem prostoru, modre faze, MEEP in MPB |
|---|
| Place of publishing: | Maribor |
|---|
| Publisher: | [A. Ficko] |
|---|
| Year of publishing: | 2024 |
|---|
| PID: | 20.500.12556/DKUM-90811 |
|---|
| UDC: | 538.9(043.2) |
|---|
| COBISS.SI-ID: | 211710723 |
|---|
| Publication date in DKUM: | 18.10.2024 |
|---|
| Views: | 141 |
|---|
| Downloads: | 42 |
|---|
| Metadata: |    |
|---|
| Categories: | FNM
|
|---|
|
:
|
Copy citation |
|---|
| | | | Average score: | (0 votes) |
|---|
| Your score: | Voting is allowed only for logged in users. |
|---|
| Share: |  |
|---|
Hover the mouse pointer over a document title to show the abstract or click
on the title to get all document metadata. |
