بررسی توان جذبی امواج الکترومغناطیسی توسط لایه نازک پلاسمای کوانتومی مغناطیده

در این مقاله طیف انعکاسی، عبوری و جذبی از نانولایه فلزی با استفاده از معادلات هیدرودینامیکی کوانتومی مورد بررسی قرار گرفته است. از نانولایه‌های فلزی می‌توان جهت پوشش وسایل برای جلوگیری از ردیابی آنها استفاده کرد که روی سطح خارجی زیردریایی‌ها، کشتی‌ها، هواپیماها و غیره لایه نشانی می‌شوند. همچنین از پوشش این نانولایه‌ها در وسایل گوناگون نظیر سلول‌های خورشیدی، شیشه‌های رفلکسی و غیره استفاده می‌شود. در بعضی از وسایل برای مثال سلول‌های خورشیدی هر چه توان جذب افزایش یابد کارایی سیستم زیاد می شود و در برخی وسایل بهتر است که توان انعکاسی بالا باشد، برای مثال شیشه‌های رفلکسی. بنابراین مطالعه توان بازتاب، جذب و انتشار امواج الکترومغناطیسی در تیغه پلاسمای کوانتومی حائز اهمیت است. با تلفیق معادلات هیدرودینامیکی کوانتومی با معادلات ماکسول در حضور میدان مغناطیسی ضرایب انعکاس، عبور و جذب امواج الکترومغناطیسی از نانولایه که آنرا بصورت تیغه پلاسمایی کوانتومی در نظر گرفته‌ایم بدست آورده شده است. بطور واضح نشان داده شده است که با در نظر گرفتن جمله پتانسیل بوهم کوانتومی باعث پیدایش ضریب شکست کوانتومی برای موج لانگموئیر می‌شود که این ضریب شکست مشابه کلاسیکی ندارد. با استفاده از مقادیر عددی و با بهره‌گیری از نرم افزار متمتیکا ضرایب جذب در حالتهای گوناگون رسم شدند. روش ارائه شده ما را قادر می سازد که در کاربردهای عملی با تنظیم میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت به کنترل توان انعکاسی و یا جذب امواج الکترومغناطیسی در تیغه پلاسمایی کوانتومی بپردازیم.

Investigating of the Absorption Power of Electromagnetic Waves by a Thin Layer of Magnetized Quantum Plasma

In this article, spectrum of the reflection, transmission and absorption of the thin metal nano-layer by using quantum hydrodynamic equations is studied. The thin metal nano-layer can be used to cover the equipment and devices to avoid detection which coated the outer surface of the submarines, ships, planes. It is also used the nano-layers to cover the various devices such as solar cells, glass reflex. In some devices, for example the solar cells, the more increase the absorption ratio, the more increase the efficiency and in some other devices, for example the reflex glasses, it is better to be high the reflection ratio. Hence, the study of the reflection, transmission and absorption ratio of electromagnetic waves are important in quantum plasma slabs. By combining the quantum hydrodynamic equations and the Maxwell’s equations in the presence of a magnetic field can be obtained the coefficients of the reflection, transmission and absorption of electromagnetic waves in thin metal nano-layer in which we have taken the slab as quantum plasma. Clearly, it is shown that by taking term of the quantum Bohm’s potential cause to appearance of the quantum refractive index for the Langmuir wave that this new refractive index does not have any similar relation in the classical plasma. Using the numerical values and the Mathematica software, the absorption coefficients have drawn in various conditions. This proposed method enables us practically to control the reflection or absorption power of electromagnetic waves in quantum plasma slab by adjusting a uniform external magnetic field.