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dc.creatorSILVA, Amanda Evangelista da-
dc.date.accessioned2024-11-08T16:14:31Z-
dc.date.available2024-11-08T16:14:31Z-
dc.date.issued2023-02-27-
dc.identifier.citationSILVA, Amanda Evangelista da. Análise das ressonâncias eletromagnéticas em estrutura periódica de discos de grafeno magnetizados na faixa de terahertz. Orientador: Victor Alexandrovich Dmitriev; Coorientador: Cristiano Braga de Olioveira. 2023. 78 f Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2023. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16618 . Acesso em:.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16618-
dc.description.abstractSince its isolation in 2004, graphene has shown to be a promising material, as it allows strong interaction of charge carriers with terahertz (THz) radiation. This extensive interaction with light is due to the excitation of surface plasmon polaritons (SPPs) thus providing several applications in the areas of THz photonics. In the presence of an external magnetic field, the cyclotron resonance dominates in the THz spectra. In this work we analyze several resonance modes (dipole, quadrupole, hexapole and modes with azimuthal symmetry) that can exist in the graphene disk in an arrangement with periodic square unit cells. We calculated the resonances with magnetization by an external DC magnetic field ranging up to 3T and compared them with the case of the same structure without magnetization where it was observed that the presence of the magnetic field results in the splitting of some resonant modes. The resonant characteristics are numerically obtained using the COMSOL Multiphysics software in two distinct and complementary studies: the eigenfrequency calculation regime referring to the natural modes of resonance and the plane wave excitation with normal incidence. Floquet boundary conditions on the four sides of the unit cells are used to simulate the in-plane periodic structure of graphene. The unit cell side (i.e. the period of the matrix) used in the numerical calculation is A = 9µm, the radius of the graphene disk is D = 3µm. The problem of excitation of some modes is discussed from the point of view of the circular symmetry that, to generate the resonance peaks in this regime, had to be broken through a subtle cut in the shape of a rectangular slit of size Lx = 10nm by Ly = 550nm starting axially from the edge. The disk is modeled as a two-dimensional element, and this provides a good approximation of the atomic thickness of a single layer of this material. Conductivity is modeled by the semi-classical Drude model. The discussion of resonator properties is fulfilled in terms of graphene currents and electromagnetic fields outside graphene. Potential applications of the obtained results are Faraday and Kerr rotators, controllable filters and absorbers for THz photonic circuitspt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2024-11-08T16:14:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnalisesRessonanciasEletromagneticas.pdf: 6615451 bytes, checksum: 119414d66a5d14f1c54e3675d2b5f273 (MD5) license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5)en
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dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2024-11-08T16:14:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnalisesRessonanciasEletromagneticas.pdf: 6615451 bytes, checksum: 119414d66a5d14f1c54e3675d2b5f273 (MD5) license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Previous issue date: 2023-02-27en
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.source.uriDisponível na internet via correio eletronico: bibliotecaitec@ufpa.brpt_BR
dc.subjectGrafenopt_BR
dc.subjectondas eletromagnéticaspt_BR
dc.subjectTerahertzpt_BR
dc.subjectRessonancias eletromagnéticaspt_BR
dc.subjectSPPs (Surface plasmons polaritons)en
dc.subjectElectromagnetics wavesen
dc.titleAnálise de ressonâncias eletromagnéticas em estrutura periódica de discos de grafeno magnetizadosd na faixa de terahertzpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOESpt_BR
dc.contributor.advisor1DMITRIEV, Victor Alexandrovich-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3139536479960191pt_BR
dc.contributor.advisor-co1OLIVEIRA, Cristiano Braga de-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2012907724305086pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7136629667470266pt_BR
dc.description.resumoDesde seu isolamento em 2004, o grafeno tem se mostrado um material promissor, pois permite forte interação de portadores de carga com radiação terahertz (THz). Esta extensa interação com a luz se deve à excitação de polaritons de plasmon de superfície (SPPs) proporcionando assim diversas aplicações nas áreas de fotônica THz. Na presença de um campo magnético externo, a ressonância de cíclotron domina nos espectros THz. Neste trabalho analisamos vários modos de ressonância (dipolo, quadrupolo, hexapolo e os modos com simetria azimutal) que podem existir no disco de grafeno em um arranjo com células unitárias quadradas periódicas. Calculamos as ressonâncias com magnetização por campo magnético externo DC variando até 3T e as comparamos com o caso da mesma estrutura sem magnetização, onde observou-se que a presença do campo magnético resulta no desdobramento de alguns modos ressonantes. As características ressonantes são obtidas numericamente usando o software COMSOL Multiphysics em dois estudos distintos e complementares: o regime de cálculo de autofrequência referente aos modos naturais de ressonância e o de excitação por onda plana (plane wave) com incidência normal. As condições de contorno Floquet nos quatro lados das células unitárias são usadas para simular a estrutura periódica no plano do grafeno. O lado da célula unitária (ou seja, o período da matriz) usado no cálculo numérico é A = 9µm, o raio do disco de grafeno é D = 3µm. O problema da excitação de alguns modos por incidência de onda plana é discutido do ponto de vista da simetria circular que, para gerar os picos de ressonância neste regime, precisou ser quebrada através de um corte sutil no formato de fenda retangular de tamanho Lx = 10nm por Ly = 550nm, partindo axialmente da borda. O disco é modelado como elemento bidimensional, e isso fornece uma boa aproximação da espessura atômica de uma única camada desse material. A condutividade é modelada pelo modelo semi-clássico de Drude. A discussão das propriedades do ressonador é cumprida em termos de correntes no grafeno e campos eletromagnéticos fora do grafeno. As aplicações potenciais dos resultados obtidos são rotadores Faraday e Kerr, filtros controláveis e absorvedores para circuitos fotônicos THzpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.subject.linhadepesquisaELETROMAGNETISMO APLICADOpt_BR
dc.subject.areadeconcentracaoTELECOMUNICAÇÕESpt_BR
Aparece nas coleções:Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC

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