Strong light-matter interaction in lithography-free perfect absorbers for photoconversion, photodetection, light emission, sensing, and filtering applications
2022
0 views
0 downloads
Advisor: Prof. Dr. Ekmel Özbay
Abstract (TR)
Alt dalga boyutlarındaki nanoyapılar tarafından elektromanyetik (EM) dalgaların verimli bir şekilde toplaması, dar veya geniş freakans aralığında mükemmel bir ışık soğurumu sağlar. Metamalzemeler olarak bilinen bu mükemmel soğurucular (MS); termal fotovoltaikler, fotovoltaikler, emisyon, sensör, filtreleme ve fotodedektör uygulamaları dahil olmak üzere birçok alanda oldukça ilgi görmektedirler. Nanofabrikasyon alanındaki gelişmeler, farklı optik nanoyapılarda güçlü ışık-madde etkileşimini gözlemleme fırsatını sunmuş olsa da bu nano yapıların ölçeklenebilir bir şekilde tekrarlanabilmesi ve büyütülmesi, geniş ölçekli uygulamalar için zorluk oluşturmuştur. Bu nedenle, son yıllarda, litografi içermeyen metamalzeme soğurucuları (LFMAs) kavramı, üretim kolaylığı ve yüksek işlevselliği nedeniyle EM spektrumunun farklı bölümlerinde oldukça dikkat çekmiştir. Bu tezde, bu LFMA' ların benzeri görülmemiş potansiyeli, santimetre ölçeklerinde nanoyapılar oluşturmak için araştırılmıştır. Bu amaçla, ultraviyole (UV)' den uzak kızılötesi (FIR) dalga boyu rejimlerine kadar bir LFMA' nın gerçekleştirilmesi için malzeme ve mimari gereksinimleri belirlenmiştir. İdeal bir mükemmel soğurucuyu gerçekleştirmek için öncelikle gerekli koşullar teorik olarak araştırılmıştır. Daha sonra çalışma dalga boyuna ve uygulamaya göre uygun malzeme ve tasarım mimarisi tanımlanmıştır. Ardından, bu ideal LMFA' ları deneysel olarak gerçekleştirmek için litografi içermeyen ve büyük ölçeklere uyarlanabilen yöntemler geliştirilmiştir. Son olarak, bu LFMA' ların kullanımı filtreleme, algılama, emisyon, fotodedektör, ve fotoelektrokimyasal suyun ayrıştırılması dahil olmak üzere çeşitli alanlarda gösterilmiştir. Genel olarak bu tez, uygulamaya özgü malzeme ve tasarım konfigürasyonu sayesinde LFMA' ların EM spektrumunun tamamına yakınını soğurabileceğinin mümkün olduğunu bir çok uygulama alanında göstermektedir. Bu da metamalzemeler/mükemmel soğurucular için çok sayıda spektral özellik gerektiren büyük ölçekli boyuta sahip pratik uygulamaların yolunu açar.
Author
Dr. Amır Ghobadı
Institution
How to Cite
Amır Ghobadı (Doktora Tezi). Strong light-matter interaction in lithography-free perfect absorbers for photoconversion, photodetection, light emission, sensing, and filtering applications, 2022, Bilkent University.
Keywords
License
Tüm Hakları Saklıdır
This work is shared under the specified license terms.
More theses from Bilkent University
- The Lower Danube in Late Antiquity: The case of Histria(2023)
- Oil price surges and the yield curve(2024)
- Essays on forward guidance(2014)
- Multi-armed bandit algorithms for communication networks and healthcare(2022)
- Comparative constitutional happiness in the light of the jurisprudence of the Turkish Constitutional Court(2023)
- Density functional theory investigation of linear carbon chains(2023)
