I. Mô phỏng
Mô phỏng là phương pháp chính được sử dụng trong luận văn để nghiên cứu tính chất truyền qua của cửa lưới 2D ở dải tần Terahertz. Các phương pháp mô phỏng như Finite Element Method (FEM) và Finite Difference Time Domain (FDTD) được áp dụng để phân tích hiện tượng truyền quang học bất thường (EOT). Phần mềm CST Microwave Studio được sử dụng để thiết kế và mô phỏng các cấu trúc lưới kim loại với các hình dạng lỗ khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy sự truyền qua bất thường phụ thuộc mạnh vào hình dạng lỗ và cấu trúc tuần hoàn của lưới.
1.1. Phương pháp mô phỏng
Các phương pháp mô phỏng được sử dụng bao gồm FEM, FDTD, và Finite Integration Technique (FIT). FEM được áp dụng để chia lưới và giải các phương trình vi phân, trong khi FDTD được sử dụng để mô phỏng sự lan truyền của sóng điện từ theo thời gian. FIT được dùng để tích phân các phương trình Maxwell trên lưới không gian. Các phương pháp này giúp phân tích chính xác hiện tượng EOT và các yếu tố ảnh hưởng như hình dạng lỗ và cấu trúc tuần hoàn.
1.2. Phần mềm CST Microwave Studio
CST Microwave Studio là công cụ chính để mô phỏng các cấu trúc lưới 2D. Phần mềm này cung cấp các kỹ thuật mô phỏng như Frequency Domain Solver và Modal Analysis Solver, giúp phân tích tần số cộng hưởng và sự truyền qua của bức xạ Terahertz. Các cấu trúc lỗ hình tròn, vuông, chữ nhật, và chữ I được thiết kế và mô phỏng để đánh giá hiệu quả truyền qua.
II. Tính chất cổ truyền
Tính chất cổ truyền của vật liệu cổ truyền được nghiên cứu thông qua hiện tượng truyền quang học bất thường (EOT). Hiện tượng này xảy ra khi bức xạ Terahertz truyền qua các lỗ có cấu trúc tuần hoàn trên tấm kim loại. Sự kích thích của surface plasmon polaritons (SPPs) tại mặt phân cách kim loại-điện môi là yếu tố chính dẫn đến hiện tượng EOT. Các nghiên cứu cho thấy hình dạng lỗ và sự phân cực của ánh sáng tới ảnh hưởng mạnh đến hiện tượng này.
2.1. Surface Plasmon Polaritons SPPs
SPPs là sóng điện từ lan truyền trên bề mặt kim loại, được kích thích bởi sự tương tác giữa photon tới và điện tử tự do trong kim loại. Sự kết cặp giữa SPPs và photon tới dẫn đến hiện tượng EOT. Các nghiên cứu cho thấy SPPs phụ thuộc vào hình dạng lỗ và cấu trúc tuần hoàn của lưới kim loại.
2.2. Cộng hưởng hình dạng
Cộng hưởng hình dạng là hiện tượng xảy ra khi bức xạ Terahertz tương tác với các lỗ có hình dạng cụ thể trên tấm kim loại. Các lỗ hình chữ I cho kết quả truyền qua tốt hơn so với các hình dạng khác, đáp ứng các điều kiện để thiết kế bộ lọc Terahertz.
III. Cửa lưới 2D
Cửa lưới 2D là cấu trúc chính được nghiên cứu trong luận văn. Các lỗ có hình dạng khác nhau như tròn, vuông, chữ nhật, và chữ I được thiết kế trên tấm kim loại để khảo sát hiện tượng truyền quang học bất thường (EOT). Kết quả mô phỏng cho thấy sự truyền qua bất thường phụ thuộc mạnh vào hình dạng lỗ và cấu trúc tuần hoàn của lưới.
3.1. Thiết kế cấu trúc lưới
Các cấu trúc lưới với lỗ hình tròn, vuông, chữ nhật, và chữ I được thiết kế để khảo sát hiện tượng EOT. Các thông số như bán kính lỗ, kích thước lỗ, và khoảng cách giữa các lỗ được thay đổi để đánh giá ảnh hưởng đến sự truyền qua.
3.2. Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng cho thấy các lỗ hình chữ I cho kết quả truyền qua tốt hơn so với các hình dạng khác. Các lỗ hình chữ I cải tiến cũng được khảo sát để tối ưu hóa hiệu quả truyền qua.
IV. Dải tần Terahertz
Dải tần Terahertz là vùng tần số từ 0.3 đến 3 THz, nằm giữa sóng vi ba và hồng ngoại trên thang sóng điện từ. Luận văn tập trung nghiên cứu hiện tượng truyền quang học bất thường (EOT) trong dải tần này. Các ứng dụng của công nghệ Terahertz trong y khoa, an ninh, và truyền thông được đề cập.
4.1. Ứng dụng Terahertz
Công nghệ Terahertz có nhiều ứng dụng tiềm năng trong y khoa, an ninh, và truyền thông. Tia Terahertz an toàn với con người và có thể được sử dụng trong các hệ thống chụp ảnh y tế và kiểm tra an ninh.
4.2. Bộ lọc Terahertz
Các kết quả mô phỏng cho thấy các lỗ hình chữ I có thể được sử dụng để thiết kế bộ lọc Terahertz. Các bộ lọc này có thể được ứng dụng trong các thiết bị truyền thông và cảm biến.
V. Luận văn thạc sĩ Vật lý Kỹ thuật
Luận văn thạc sĩ Vật lý Kỹ thuật này tập trung vào việc mô phỏng tính chất cổ truyền qua cửa lưới 2D ở dải tần Terahertz. Các kết quả nghiên cứu có giá trị trong việc thiết kế các thiết bị quang học và điện tử ứng dụng công nghệ Terahertz.
5.1. Giá trị nghiên cứu
Luận văn cung cấp các kết quả mô phỏng chi tiết về hiện tượng truyền quang học bất thường (EOT) trong dải tần Terahertz. Các kết quả này có giá trị trong việc thiết kế các thiết bị quang học và điện tử ứng dụng công nghệ Terahertz.
5.2. Ứng dụng thực tế
Các kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong thiết kế bộ lọc Terahertz, cảm biến quang học, và các thiết bị truyền thông. Các ứng dụng này có tiềm năng lớn trong y khoa, an ninh, và công nghệ thông tin.
