00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Dissertação
Título: Estudo das propriedades de transmissão de canais acoplados através do Método de Contorno de Paredes
Título(s) alternativo(s): Study of the transmission properties of coupled channels via Boundary Wall Method
Autor(es): Nunes, Andressa Maria da Silva
Primeiro Orientador: Lyra, Marcelo Leite
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, Rodrigo de Paula Almeida
metadata.dc.contributor.referee2: Zanetti, Fabio Marcel
Resumo: Nas últimas décadas, a engenharia quântica tem experimentado crescente avanço. Tem papel destacado neste panorama a fabricação de dispositivos de tamanho micro e nano estruturados e sua otimização, no sentido de projetá-los corretamente para que possam exibir as características exatas para os quais são destinados. Dentre tais sistemas destacamos os acopladores, que desempenham um papel importante em eletrônica e, em particular, no estudo de chaveamento de energia. Estes sistemas podem ser estudados através da aplicação direta de problemas de valor de contorno no âmbito da mecânica quântica experimental. No presente trabalho, fornecemos o estudo numérico de uma estrutura composta por guias de onda acopladas que direcionam a propagação de ondas e apresentam capacidade de chaveamento de pulsos. Estudamos o comportamento do sistema proposto através do Método de Contorno de Paredes (MCP), técnica de espalhamento quântico por barreiras de formato e condições de contorno arbitrárias. O estudo do comportamento do sistema se fez através da análise da matriz T, objeto principal do MCP, que carrega informações sobre a energia e geometria do problema, podendo assim fornecer de maneira simples e direta resultados acerca das variações de energia como função da geometria do sistema espalhador. Determinamos o espectro de transmissão para os casos de alimentação através de um único canal. Verificamos que o comprimento de onda dos modos de transmissão ressonante depende basicamente da largura dos canais de entrada e saída. Por fim, exploramos as propriedades geométricas do acoplador (inclinação e tamanho dos canais). Nós revelamos que o chaveamento dos modos de transmissão ressonante para diferentes canais de saída pode ser controlado pela geometria do acoplador.
Abstract: In the last few decades, quantum engineering has experienced substantial progresses. One of the biggest challenges is not only to fabricate micro and nanosized systems, but also to develop new designs that allow them to performe predefined tasks. Among these systems, the couplers play an important role in electronics, in particular as energy switching devices. In the present work, we provide a numerical study of a structure composed of coupled waveguides, which are structures that direct wave propagation and switch energy pulses. Among the various theoretical methods by which the transmission characteristics of couplers can be investigated, there are those based on the scattering technique. Here, we study the behavior of the proposed system by the boundary wall method (BWM) to calculate the quantum scattering state by barriers with arbitrary boundary conditions. The study of the behavior of the system was carried out by the analysis of the matrix T, the main object of the BWM. It possesses the characteristic of capturing information regarding the energy and geometry of the problem, and thus can provide us with a simple way to probe indirectly the energy distribution as a function of the coupler geometry. We determined the transmission spectrum for the case of input power through a single channel. We found that the transmission resonance wavelengths depend mainly on the width of the input and output channels. Finally, we explore the geometric properties of the coupler (slope and size of the channels). We unveil that the switching of the resonant transmission modes to different output channels can be controlled by tunning the geometry of the coupler.
Palavras-chave: Chaveamento de energia
Acoplador
Método de contorno de paredes (MCV)
Energy switching
Coupler
Boundary Wall Method
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física da Matéria Condensada
Citação: NUNES, Andressa Maria da Silva. Estudo das propriedades de transmissão de canais acoplados através do Método de Contorno de Paredes. 2015. 78 f. Dissertação (Mestrado em Física da Matéria Condensada) – Instituto de Física, Programa de Pós Graduação em Física da Matéria Condensada, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1789
Data do documento: 12-jun-2015
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