Παρακαλώ χρησιμοποιήστε αυτό το αναγνωριστικό για να παραπέμψετε ή να δημιουργήσετε σύνδεσμο προς αυτό το τεκμήριο:
https://hdl.handle.net/123456789/1460
Τύπος: | Άρθρο σε επιστημονικό περιοδικό |
Τίτλος: | Radiation efficiency enhancement of graphene plasmonic devices using matching circuits |
Εναλλακτικός τίτλος: | Ενίσχυση της απόδοσης ακτινοβολίας σε πλασμονικές διατάξεις γραφενίου με τη χρήση κυκλωμάτων προσαρμογής |
Συγγραφέας: | [EL] Αμανατιάδης, Σταμάτιος[EN] Amanatiadis, Stamatios [EL] Ζυγκιρίδης, Θεόδωρος[EN] Zygiridis, Theodoros [EL] Κανταρτζής, Νικόλαος[EN] Kantartzis, Nikolaos |
Ημερομηνία: | 02/01/2021 |
Περίληψη: | In the present work, the radiation properties of a graphene plasmonic patch antenna are investigated and enhanced in terms of efficiency, utilizing circuit-matching techniques. Initially, the reflection coefficient of graphene surface waves due to discontinuities is studied, while the power flow towards free-space is numerically extracted. This analysis indicates that the radiated power is increased for higher values of the chemical potential, although the surface wave is weakly confined and prone to degradation due to interference. For this reason, a graphene sheet that supports strongly confined surface waves is terminated via a matching layer, in order to enhance the radiating power. In particular, the matching layer consists of an appropriately selected larger chemical potential value, in order to minimize the reflection coefficient and boost the radiation performance. The numerical investigation of this setup validates the upgraded performance, since the radiating power is significantly increased. Then, a realistic setup that includes a graphene patch antenna is examined numerically, proving the augmentation of the radiation efficiency when the matching layer is utilized. Finally, the latter is designed with a graded increment in the chemical potential, and the computational analysis highlights the significant enhancement of the graphene plasmonic antenna gain towards the desired direction. Consequently, a more reliable framework for wireless communications between plasmonic devices at THz frequencies is established, which corresponds to the practical significance of the proposed methodology for improved radiation efficiency. All numerical results are extracted by means of an efficient modification of the Finite-Difference Time-Domain (FDTD) scheme, which models graphene accurately. |
Γλώσσα: | Αγγλικά |
Σελίδες: | 11 |
DOI: | 10.3390/technologies9010004 |
EISSN: | 2227-7080 |
Θεματική κατηγορία: | [EL] Ηλεκτρική και Ηλεκτρονική Μηχανική[EN] Electrical and Electronic Engineering [EL] Ηλεκτρονικά, Οπτικά και Μαγνητικά υλικά[EN] Electronic, Optical and Magnetic Materials |
Λέξεις-κλειδιά: | Γραφένιο; FDTD; Graphene; Πεπερασμένες Διαφορές στο Πεδίο του Χρόνου; χημικό δυναμικό; chemical potential; effective index; reflection coefficient; surface waves |
Κάτοχος πνευματικών δικαιωμάτων: | © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. |
Όροι και προϋποθέσεις δικαιωμάτων: | This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (https:// creativecommons.org/licenses/by/ 4.0/). |
Ηλεκτρονική διεύθυνση του τεκμηρίου στον εκδότη: | https://www.mdpi.com/2227-7080/9/1/4 |
Ηλεκτρονική διεύθυνση περιοδικού: | https://www.mdpi.com/journal/technologies |
Τίτλος πηγής δημοσίευσης: | Technologies |
Τεύχος: | 1 |
Τόμος: | 9 |
Σελίδες τεκμηρίου (στην πηγή): | Article no 4 |
Σημειώσεις: | This research is co-financed by Greece and the European Union (European Social Fund— ESF) through the Operational Programme «Human Resources Development, Education and Lifelong Learning» in the context of the project “Reinforcement of Postdoctoral Researchers—2nd Cycle” (MIS-5033021), implemented by the State Scholarships Foundation (IKY). |
Εμφανίζεται στις συλλογές: | Μεταδιδακτορικοί ερευνητές |
Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο:
Αρχείο | Περιγραφή | Σελίδες | Μέγεθος | Μορφότυπος | Έκδοση | Άδεια | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
J5_Amanatiadis.pdf | Ερευνητική εργασία | 11 σελίδες σελίδες | 1.7 MB | Adobe PDF | - | Δείτε/ανοίξτε |