طراحي فرامواد با گذردهي الكتريكي نزديك صفر به عنوان جاذب شديد پلاسمونيكي و كابرد آن در نور كند و تند

Design of epsilon near zero metamaterial as a perfect plasmonic absorber and its application as slow and fast light

در اين مقاله، فرامواد با ضريب گذردهي الكتريكي نزديك به صفر براساس ساختار فلز-دي الكتريك-فلز به صورت عددي طراحي و بررسي شده است. در اين ساختار جفت شدن پرتو نور ورودي با امواج سطحي سبب ايجاد جاذب شديد پلاسمونيكي با كابردهاي مختلف مي #38;shy;شود. از طرف ديگر تنظيم پذير بودن نانو ساختار از طريق تغييرات ويژگي #38;shy;هاي ساختاري اين فرامواد نشان داده شده است. براي اين منظور با استفاده از شبيه #38;shy;سازي عددي ضريب جذب و بازتاب ساختار پلاسمونيكي پيشنهاد شده، محاسبه شده است. سپس براساس تأخير گروه، ويژگي #38;shy;هاي كنترل انتشار امواج به عنوان نور تند و كند مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي #38;shy;دهد كه فرامواد پيشنهادي داراي گذردهي الكتريكي صفر در طول موج nm 1730 و ضريب كيفيتي برابر 9 است. در انتها ثابت شده است، كه با بكار بردن فلز طلا، ضريب افزايش و كاهش سرعت نور مي #38;shy;تواند #38;nbsp;به ترتيب 1100 و 850 برسد.

In this paper, epsilon near-zero (ENZ) metamaterial was designed and investigated based on metal-dielectric-metal structure. In this structure, the coupling of incident light with surface mode creates the perfect plasmonic absorber with different applications. On the other hand, it was also shown that the nanostructure is tunable due to the structural features changes. For this purpose, the absorption and reflection coefficient was calculated via numerical simulation. Then, the characteristics of the wave propagation are investigated as fast and slow light, based on group delay. The results show that the proposed metamaterial has epsilon near zero at 1730 nm wavelength and quality factor of 9. At the end, it was proved that using the gold metal, the fast and slow light coefficient can reach 1100 and 850 respectively.