بلورهاي فوتوني پلاسموني هميوغ بر پايه‌ي يك تك لايه‌ي گرافن

Conjugated Plasmonic Photonic Crystals based on a Graphene Single-Layer

در اين مقاله، ابتدا يك بلور فوتوني پلاسموني بر پايه‌ي گرافن را كه هر سلول واحد آن شامل سه جزء است، طراحي مي‌كنيم. طيف عبوري از اين ساختار با استفاده از روش المان محدود محاسبه شده و نشان داده مي‌شود ساختار طراحي شده مي‌تواند به عنوان يك بلور فوتوني عمل كند. همچنين نشان داده مي‌شود كه گاف نواري در اين بلور فوتوني با تغييرات انرژي فرمي به راحتي قابل كنترل است. در ادامه يك بلور فوتوني پلاسموني هميوغ بر پايه‌ي گرافن طراحي مي‌شود. با محاسبه‌ي طيف عبوري از اين ساختار مشاهده مي‌شود كه حالت‌هاي سطحي تم به صورت قله‌اي در گاف نواري ظاهر مي‌شوند. اثر تغييرات انرژي فرمي گرافن بر حالت‌هاي تم نيز مطالعه خواهد شد.

In this paper, we first design a graphene based plasmonic photonic crystal whose unit cells consist of three components. The transmission spectrum of this structure is calculated using the finite-element method and it is shown that the designed structure can act as a photonic crystal. Furthermore, it is shown that the band gap of this photonic crystal is easily controllable by changing the Fermi energy level. Then, a conjugated plasmonic photonic crystal is designed based on a graphene single-layer. By calculating the transmission spectrum of this structure, it is observed that the optical Tamm state appears as a very narrow peak in the band gap. The effects of graphene Fermi energy level on the optical Tamm states are also studied.