نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران.

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Abdikian, A. and Bagheri, M. 2013. Electrostatic waves in carbon nanotubes with an axial magnetic field. Physics of Plasmas. 20(10): 102103.
Bagheri, M. and Abdikian, A. 2014 Space-charge waves in magnetized and collisional quantum plasma columns confined in carbon nanotubes. Physics of Plasmas. 21: 042506.
Bawa'aneh. M. S., Al-Khateeb, A. M. and Sawalha, A. S. 2013. Microwave Propagation in Warm, Collisional Magnetoionic Media. IEEE Transactions on Plasma Science. 41(9): 2496 - 2500.
Chen, F. 1984. Introduction to plasma physics and controlled fusion. New York. Plenum Press.
De Giovannini, U., Hubener, H. and Rubio, A. 2016. Monitoring electron-photon dressing in WSe2. Nano Letters. 16(12): 7993-7998.
Hosseini Moradi, S. A., Ranjbar Askari, H. and Rahimi, M. 2014. The Absorption of X-band Radar Electromagnetic Waves in the Plasma Layer Blades in Consecutive Reflections. Iranian Journal of Marine Science and Technology. 18(69): 4-4.
Inan, U. S. and Gołkowski, M. 2010. Principles of plasma physics for engineers and scientists. Cambridge University Press.
Jackson, J. D. 1999. Classical electrodynamics. John Wiley and Sons, Inc., New York, NY.
Jin, F., Tong, H., Shi, Z., Tang, D. and Chu, P. K. 2006. Effects of external magnetic field on propagation of electromagnetic wave in uniform magnetized plasma slabs. Computer physics communications. 175-545.
Jung, Y. D. 2001. Quantum-mechanical effects on electron–electron scattering in dense high-temperature plasmas. Physics of Plasmas. 8: 3842.
Jung, Y. D. and Hong, W. P. 2013. Quantum and geometric effects on the symmetric and anti-symmetric modes of the surface plasma wave. Physics Letters A. 377(7): 560-563.
Laroussi, M. and Roth, J. R. 1993. Numerical calculation of the reflection, absorption, and transmission of microwaves by a nonuniform plasma slab. Plasma Science, IEEE Transactions on.21: 366-372.
Manfredi, G.2005. How to model quantum plasmas, Fields Inst. Commun. 46: 263.
Reitz, J. R., Milford, F. J. and Christy, R. W. 2008. Foundations of electromagnetic theory. Addison-Wesley Publishing Company.
Ren, H., Wu, Z., and Chu, P. K. 2007. Dispersion of linear waves in quantum plasmas, Physics of Plasmas.14: 062102.
Shpatakovskaya, G. V. 2006. Semiclassical model of a one-dimensional quantum dot. Journal of Experimental and Theoretical Physics. 102(3): 466-474.
Tang, D.L., Sun, A.P., Qiu, X.M. and Chu, P.K. 2003. Interaction of electromagnetic waves with a magnetized nonuniform plasma slab. IEEE Transactions on Plasma Science. 31(3): 405-410.
Wei, L. and Wang, Y. N. 2007. Quantum ion-acoustic waves in single-walled carbon nanotubes studied with a quantum hydrodynamic model. Physical Review B. 75(19): 193407.