12-04-2022 дата публикации
Номер: BR102020020201A2
A seguinte invenção refere-se a um dispositivo multifuncional plasmônico baseado em grafeno com três regimes de funcionamento: filtro rejeita banda (regime 1); divisor de potência (regime 2) e chave eletromagnética (regime 3). Sua estrutura consiste em três guias de onda de grafeno acoplados frontalmente com um ressonador circular também de grafeno, formando uma estrutura em T. Os elementos de grafeno estão depositados sobre substrato dielétrico de sílica (SiO2) e silício (Si). O princípio físico de funcionamento do dispositivo, consiste na propagação de ondas plasmônicas de superfície (Surface plasmon-polariton - SPP) nos guias de onda de grafeno que excitam modos de ressonância de dipolo, quadrupolo e hexapolo no ressonador. Nos regimes 1 e 2, submetidos a uma energia de Fermi de 0,8 eV nos guias de onda e 0,6 eV no ressonador, o dispositivo funciona como um filtro rejeita banda, para as frequências de ressonâncias dos modos dipolo e hexapolo, impedindo que a onda eletromagnética incidida na porta de entrada seja transmitida para as portas de saída; e um filtro passa banda com propriedades de divisor de potência de duas saídas na frequência de ressonância do modo quadrupolo, respectivamente. No regime 3, a energia de Fermi do ressonador é diferente dos guias, podendo ser ajustada dinamicamente por um campo elétrico externo, devido à aplicação de uma tensão de polarização entre o Si e o ressonador de grafeno, fazendo com que as bandas de frequência das regiões que não transmite a onda eletromagnética (modos dipolo e hexapolo), sejam deslocadas para a região de transmissão desta onda (modo quadrupolo), desempenhando a função de chaveamento do dispositivo. Com dimensões nanômetros e excelentes características operando em uma ampla faixa de frequência, o dispositivo pode ser utilizado em circuitos integrados plasmônicos nas regiões de terahertz (THz) e infravermelho distante.
Подробнее
