بررسی اثرات لایه‌های نقص در یک فراماده یک بُعدی با تقارن پاریته-زمان

چکیده – در این مقاله یک ساختار بس‌لایه ای با تقارن پاریته-زمان در نظر گرفته شده است، حضور لایه‌های نقص و مشخصه‌های اپتیکی مربوط به ساختار، منجر به ویژگی‌های فیزیکی جالب توجهی می‌گردد. در ابتدا با مقایسه نور فرودی در حالت عمود و تحت زاویه 14 درجه، شرایط مرتبط با طیف‌های عبور و بازتاب و تغییرات فاز، با افزایش سلول‌های واحد مربوط به ساختار، مورد بررسی قرار گرفته است. در قدم بعدی، با تغییر ضخامت لایه‌های دی‌الکتریک مرکزی و محاسبه ویژه مقادیر ماتریس پراکندگی، به ازای تغییرات زاویه فرودی، یک رفتار دوره‌ای را مشاهده کرده و تعداد نقاط استثنائی مربوط به ساختار افزایش می‌یابد. با تغییر قسمت موهومی شاخص شکست ناحیه بهره و اتلاف، به ازای تغییرات زاویه، ملاحظه می‌کنیم که بیشینه طیف عبور در محدوده زاویه خاصی اتفاق می‌افتد. نهایتاً، مقدار پتانسیل شیمیایی آستانه را با توجه به تغییرات فاز مربوط به طیف‌ها می‌توان بدست آورد.

investigating the effects of defect layers in a one-dimensional metamaterial with parity-time symmetry

abstract- in this article, a multilayer structure with parity-time symmetry is considered, the presence of defect layers and related optical characteristics of the structure leads to interesting physical properties. at first, by comparing the incident light in the vertical mode and under an angle of 14 degrees, the conditions related to the transmission and reflection spectra and phase changes, with the increase of unit-cells related to the structure, have been investigated. in the next step, by changing the thickness of the central dielectric layers and eigenvalues of the scattering matrix, for the changes of the incidence angle, a periodic behavior is observed and the number of exceptional points related to the structure increases. by changing the imaginary part of the refractive index of the gain and loss region, for angle changes, we observe that the maximum transmission spectrum occurs in a certain angle range. finally, the threshold chemical potential value can be obtained according to the phase changes.