بررسی تاثیر میدان مغناطیسی خارجی بر ساختار باند بلور فوتونی- پلاسمایی مغناطیده دو بعدی با ساختار لانه زنبوری به منظور کاربرد در حسگرها

در این مقاله به دنبال تاثیر میدان مغناطیسی خارجی بر نوارهای گاف بلور فوتونی-پلاسمایی مغناطیده دو بعدی هستیم. در این بلور از دو نوع بلور تیتانیا و سیلیکا به همراه پلاسما با شبکه لانه ‌زنبوری و طراحی خاصی در میله‌ها استفاده شده‌ است. نمودارهای پاشندگی امواج الکترومغناطیسی، با حل معادلات ماکسول به روش بسط موج تخت تعمیم یافته با در نظر گرفتن شکل تانسوری تابع دی‌الکتریک پلاسما به‌دست می‌آیند. در نمودار پاشندگی، نوارهای گاف به طور مشخص نشان داده می‌شود. میدان مغناطیسی خارجی با تاثیر بر بسامد پلاسما می‌تواند تعداد این نوارها و پهنای آنها را کنترل کند. در این طراحی خاص میله‌ها، می‌توان با افزایش میدان مغناطیسی، تا چهار نوار گاف با پهنای قابل ملاحظه در محدوده بسامدی بالاتر از بسامد قطع پلاسما ایجاد کرد. کنترل نوارهای گاف توسط میدان مغناطیسی خارجی و استفاده از دو نوع دی‌الکتریک خاص ذکر شده، موجب می‌شود بتوانیم این بلور را در حسگرهای فوتونی و کلید اپتیکی به‌کار ببریم. با توجه به محدوده بسامد نوارها از میلی تراهرتز تا تراهرترز، این بلور در فیلترها، موجبرها و آنتن‌ها نیز استفاده می‌شوند.

investigation of the influence of external magnetic field on the band structure of the two-dimensional magnetized plasma photonic crystal with honeycomb lattice for sensing applications

in this paper, we study the influence of the external magnetic field on the band structure of two-dimensional magnetized plasma photonic crystal composed of titania, silica, and plasma with a honeycomb structure and a new arrangement of the rods. dispersion curves of electromagnetic waves are plotted by solving maxwell equations by the modified plane wave expansion method and considering the tensor form of the plasma dielectric function. dispersion curves demonstrate the number of band gaps and their frequency range. the external magnetic field can tune the band gaps by influencing the plasma frequency. in this new arrangement of rods, we can have up to four band gaps in the frequencies higher than the cut-off frequency of plasma by increasing the external magnetic field. controlling the band gaps and using the dielectrics leads to applying this crystal in photonic sensors and optical switches. moreover, the frequency range of the band gaps from milli terahertz to terahertz gives us the chance to use the crystal in filters, waveguides, and antennas.