Design multicamada do Insulador Steel-Steel

Neste trabalho, uma classe de materials synthetic foi projetada para apresentar metamaterial baseado em plasmônico com MIM estrutura que manipula eletromagnética (Em) radiação que atende ao requisito necessário para Ir Tecnologia furtiva, conforme mostrado na FIG. 3. Ressonâncias plasmônicas de superfície ocorreram quando a frequência de incidente EmA radiação na interface dielétrica de prata coincidiu com a frequência pure das oscilações de elétrons coletivos^23Assim,24. Esses metamates baseados em plasmônicos exibiram propriedades ópticas exclusivas. Os espectros de absorção entre o comprimento de onda e a intensidade da absorção são mostrados na FIG. 3. O comprimento de onda do incidente Em A radiação é representada em micrômetros (µm). A absorvância do incidente Em A radiação em cada comprimento de onda é plotada no Eixo y de um gráfico de absorção. Os espectros de absorção mostrados na FIG. 3 são investigados por simulação numérica no contexto de Cst software program. Em ambos X e Y direções, as condições de contorno periódicas foram aplicadas. Devido à periodicidade da estrutura, incluímos apenas uma célula unitária em nossa simulação. A simulação numérica mostrou que o projetado MIM A estrutura exibe três picos de absorção diferentes em diferentes comprimentos de onda. Devido a múltiplas excitações de plasmon de superfície na interface dielétrica de prata dentro do MIM estrutura, o domínio dos espectros de absorção foi ampliado de 1 a 2 μm e arquivar picos de absorção de banda dupla em comprimentos de onda de λ₁ = 1,3 μm e λ₂ = 1,6 μm Como representado na FIG. 3. O projetado MIM estrutura absorveu uma grande quantidade de incidente Em radiação em um comprimento de onda de λ₁& λ₂ e a taxa de absorção de ambos os picos (λ₁& λ₂) alcançado para 98% que reduziu a dispersão de Ir raios a laser de superfícies da estrutura da unidade, suprimindo assim o Ir Assinaturas que guiariam o dispositivo guiado a laser para seus alvos. Os espectros de absorção são bastante afetados pelas características geométricas de MIMque incluem o tamanho e a configuração de uma nanoestrutura e também a espessura de AG e camadas dielétricas. Outro pico de absorção apareceu no comprimento de onda λ₃ = 6,7 μm em espectros de absorção cuja absorção atingiu para 96% Devido a comportamentos ressonantes do incidente Em Radiação e oscilações coletivas de elétrons dentro da estrutura da unidade. A estrutura projetada em 6,7 μm ondas de calor reduzidas da superfície, o que é uma condição necessária para Ir tecnologia furtiva. Existem outros picos de absorção em 3,1 μm e 4,2 μm Entre esses comprimentos de onda alvo. A absorção desses dois picos atingiu 70% e 72%.

(um e c) Mostrar distribuição de campo elétrico ao longo do eixo x positivo em comprimentos de onda ressonantes λ₁& λ₂ e (b e d) Mostrar distribuição de campo magnético ao longo do eixo y positivo no comprimento de onda ressonante λ₁ & λ₂.

Figura 4 representa a distribuição de campos elétricos e magnéticos dentro do MIM estrutura no comprimento de onda ressonante. Quando incidente Em A radiação atinge o MIM estrutura, induz correntes de superfície no AG camadas da estrutura MIM devido ao deslocamento de elétrons livres e produz um campo elétrico altamente intenso dentro do MIM estrutura. Esses campos elétricos altamente intensos ao longo do Eixo x tendo uma magnitude de (3e + 4 v/me 4,4e + 7 v/m) no λ₁& λ₂ fornecido concentrado Em domínios de energia em Gaascamada que atua como hotspots localizados, concentrando e ampliando a energia da luz de entrada^{25Assim,26Assim,27}. Os picos característicos foram formados nos espectros de absorção na FIG. 3 em comprimentos de onda de λ1 = 1,3 μm e λ2 = 1.6 Devido à maior absorção de incidentes Em Radiação causada por essa concentração de energia. Além disso, essas correntes de superfície induzidas formaram um loop fechado e podem ser vistas como um dipolo magnético cujo momento magnético pode interagir significativamente com o campo magnético do incidente Em Radiação, levando à ocorrência de ressonância magnética. Aplicando a lei de Ampere (: ( oint : b.dl = { mu :} _ {o} i) ) Para loops fechados dentro da estrutura projetada, foi calculada a distribuição de campo magnético, resultante das correntes de superfície induzidas. A simulação numérica resulta na FIG. 4 mostra uma distribuição de campo magnético muito fraco em comparação com o campo elétrico no comprimento de onda ressonante λ₁ = 1,3 μm e λ₂ = 1,6 μm.

Excitação simultaneamente de campo elétrico e magnético (um) Campo elétrico e_xem λ₃ = 6,7 μm (b) Campo magnético H_yem λ₃= 6,7 μm.

Para investigar a dependência da absorção e comprimento de onda ressonante no perímetro geométrico, definimos a dimensão da projetada MIM estrutura de modo que L = 2,2 μm e W = 2,1 μm Para alcançar outro pico de absorção em λ₃ = 6,7 μm Devido à excitação simultânea do campo elétrico e magnético na interface dielétrica de prata. Simulação numérica mostrou a excitação de um campo elétrico altamente intenso e dipolo elétrico ao longo do positivo Eixo x Como mostrado na FIG. 5(um)tendo uma magnitude de (6,26e + 7 v/m) e ângulo de fase (315^oe 90^o). Da mesma forma, da fig. 5(b) excitação de um campo magnético muito forte com uma magnitude de (3,38e + 5 a/m) e ângulo de fase (78^oe 303^o) ao longo positivo Eixo y é devido ao polariton magnético (MP)ressonância²⁸.

Distribuição da corrente de superfície no comprimento de onda ressonante.

Figura 6 Representa a distribuição da corrente de superfície em diferentes comprimentos de onda ressonantes. Quando Em Radiações interagiram com o MIM estrutura, induziu oscilações de elétrons livres nas interfaces entre o AG e camadas dielétricas. Essas oscilações foram responsáveis ​​pela geração de correntes de superfície que circulam em loops fechados ao longo das interfaces ag-dielétricas, conforme mostrado na FIG. 6. A distribuição dessas correntes de superfície se assemelhava a um indutor-capacitor (LC) circuito dentro do MIMEstrutura, onde as correntes de malha fechada agiam como um indutor, e as camadas dielétricas agiram como um capacitor^29Assim,30. Esse comportamento indutor-capacitor da estrutura projetada resultou na geração de campo elétrico localizado ao longo do positivo Eixo x e campos magnéticos ao longo do positivo Eixo y dentro do MIM estrutura, que interagiu com o incidente Em Radiação, aumentando assim a taxa de absorção no comprimento de onda ressonante (λ1Assim, λ2Assim, e λ3). A densidade da corrente da superfície no contexto de LC-O comportamento semelhante pode ser expresso usando uma equação semelhante à corrente em um circuito elétrico. Além disso, a interação dos campos elétricos e magnéticos fez com que a corrente da superfície oscilasse. A corrente da superfície LC-comportamento semelhante pode ser descrito pela seguinte equação simplificada,

Da Eq. 3o enrolamento da densidade da corrente da superfície (: nabla : occasions : nabla : occasions : j ) mostra seus comportamentos indutivos e (:ómega:) é a frequência angular de incidente Em Radiações e as oscilações da corrente de superfície são acionadas por um campo elétrico denotado por Ee também (: epsilon : : & : mu : ) é a permissividade e permeabilidade do materials, respectivamente. Da fig. 6 A magnitude da corrente da superfície no comprimento de onda ressonante period 377.411 a/m tendo ângulos de fase 90^o e 236^o no λ₃ e 539.550 a/m com ângulos de fase 56.25^o e 236.25^o no λ₂. Da mesma forma, a magnitude da corrente de superfície em λ₁ period 315.847 a/m com ângulos de fase 101.25^o e 315^o.

Figura 7 mostra a diretividade de campo distante de um metamaterial plasmônico projetado com MIM estrutura que desempenha um papel essential na manipulação da propagação de Emradiações para alcançar objetivos furtivos^31Assim,32. Para reduzir a quantidade de Ir radiação isso Ir Os sensores podem detectar, uma estrutura dielétrica de prata de dois MIM projetada para Ir A furtividade geralmente visa controlar a reflexão, a transmissão e a absorção de Ir radiação. Uma estratégia comum envolve o design de dois MIM estruturas que a excitação do campo elétrico ao longo do positivo eixo x e campo magnético ao longo do positivo eixo y em um comprimento de onda ressonante que absorve ou espalhe Ir Radiação nas direções desejadas, minimizando a dispersão para trás em direção à fonte. Notavelmente, fig. 7 mostra que em comprimentos de onda de ressonância (λ₁Assim, λ₂Assim, λ₃)os dois projetados MIM estruturas exibidas 0%espalhamento para trás¹⁹. A principal orientação do lobo que está marcada 180 ° na fig. 7indica que todas as radiações eletromagnéticas estão espalhadas na direção para a frente, que atendem ao requisito de Ir tecnologia furtiva. As magnitudes do lobo principal no comprimento de onda ressonante são (7,66 dbiAssim, 8.65 DBIAssim, e 9,41 dbi) que mostram a quantidade de dispersão de luz na direção primária, conforme mostrado na FIG. 7.

Diretividade de campo distante no comprimento de onda ressonante (λ1, λ2, λ3).