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Tipo: Dissertação
Data do documento: 24-Jun-2022
Autor(es): SILVA, Wêndria Cunha da
Primeiro(a) Orientador(a): COSTA, Karlo Queiroz da
Título: Análise numérica de sensor de ressonância plasmônica de superfície baseado em grafeno na faixa de terahertz
Agência de fomento: 
Citar como: CUNHA, Wêndria Cunha da. Análise numérica de sensor de ressonância plasmônica de superfície baseado em grafeno na faixa de terahertz. Orientador: Karlo Queiroz da Costa. 2022. 56 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16550. Acesso em:.
Resumo: Este trabalho propõe um sensor de índice de refração plasmônico em Terahertz baseado em Single-Layer Graphene operando como refratômetro na faixa de Terahertz. A configuração utilizada é Kretschmann, onde uma das variáveis que monitora a refletividade é o potencial químico. O sensor foi analisado através do método dos elementos finitos (FEM), utilizando o modelo baseado em estruturas bidimensionais. Foram calculadas as refletividades e as distribuições do campo magnético para diferentes parâmetros, tais como a espessura da amostra, frequência de operação, ângulo de incidência, variação do potência químico e da permissividade elétrica. Primeiramente foi feito um estudo para determinar a melhor frequência de operação, ângulo de incidência do sensor e espessura mínima que a amostra deveria possuir. Posteriormente comparou-se o modelo numérico com o analítico obtido através de duas literaturas. A partir dos resultados numéricos foram feitas análises paramétricas para verificar as variações na sensibilidade, largura a meia altura (FWHM) e resolução, todos parâmetros de qualidade do dispositivo. Os resultados numéricos são comparados com conceitos teóricos disponíveis na literatura e em trabalhos publicados recentemente.
Abstract: This work proposes a Terahertz plasmonic refraction index sensor based on Single-Layer Graphene operating as a refractometer in the Terahertz range. The configuration used is Kretschmann, where one of the variables that monitors the reflectivity is the chemical potential. The sensor was theoretically analyzed by the finite element method (FEM), using a bidimensional-based model structure. In it, the reflectivities and the field distributions were calculated for different parameters, such as sample thickness, operating frequency, incidence angle, chemical potential variation and electrical permittivity. Firstly, a study was made to determine the best operating frequency, the sensor’s angle of incidence and minimum sample thickness that the sample should have Subsequently, the numerical model was compared with the analytical model obtained through two literatures.. From the numerical results, parametric analyzes were performed to verify variations in sensitivity, full width at half maximum (FWHM) and resolution, all parameters of device quality. Numerical results are compared with theoretical concepts available in the literature and in recently published works.
Palavras-chave: Ondas de Terhertz
Sensor plasmônico
Grafeno
Área de Concentração: TELECOMUNICAÇÕES
Linha de Pesquisa: ELETROMAGNETISMO APLICADO
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte URI: Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
Fonte: 1 CD-ROM
Aparece nas coleções:Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC

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