Propagação de ondas eletromagnéticas em quasicristais de Kolakoski com grafeno

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Feitosa, Francisco Alexandre de Oliveira
• Orientador(a): Bezerra, Claudionor Gomes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Física; Quasicristais fotônicos; Grafeno; Sequência de Kolakoski
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47034

Neste trabalho simulamos a incidência de ondas eletromagnéticas em quasicristais fotônicos unidimensionais segundo a sequência de Kolakoski com grafeno na interface entre meios distintos. O sistema é formado pela superposição de dois blocos dielétricos, A e B, sendo A o dióxido de silício (SiO2) e B o dióxido de titânio (T iO2). Entre os blocos A e B inserimos uma camada de grafeno. Utilizamos o método da Matriz Transferência na geração dos dados analisados neste trabalho, pois esta metodologia simplifica o aparato algébrico e oferece excelentes resultados. Nesse trabalho temos três objetivos principais. Primeiro, vamos construir e analisar os espectros de transmissão e reflexão da onda eletromagnética através do quasicristal de Kolakoski com e sem grafeno. Segundo, vamos analisar os efeitos específicos da presença do grafeno no sistema. Terceiro, vamos analisar as consequências próprias da quasiperiodicidade de Kolakoski sobre o sistema. Para atingir os objetivos, analisamos vários cenários. Inicialmente, montamos dez gerações de Kolakoski, analisamos os modos de propagação, T E e TM, ambos com e sem grafeno. Em seguida, utilizamos quatro ângulos de incidência e quatro potenciais químicos diferentes do grafeno. Os resultados obtidos revelam que a presença do grafeno reduz a transmissividade por toda escala de frequência e ainda induz um band gap na transmissão em baixa frequência. Além disso, observamos que o band gap produzido pelo grafeno é omnidirecional e que sua espessura cresce com o aumento do potencial químico do grafeno que pode ser ajustado pela aplicação de uma tensão elétrica. Além disto, identificamos intervalos de frequência que apresentam band gaps de Bragg.