Controlling electromagnetic waves with active graphene devices
Elektromanyetik dalgaların aktif grafen aygıtları ile kontrol edilmesi
- Tez No: 398814
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. COŞKUN KOCABAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Elektromanyetik dalgaların dinamik olarak kontrol edilmesi modern iletişim teknolojilerinin temelini oluşturmaktadır. Mikrodalga kaynaklarının kolaylıkla kontrol edilebiliyor olmasına rağmen, kaynaktan ayrılan mikrodalgaların boş uzayda kontrol edilmesi mikrodalgada kullanılabilecek aktif bir malzemenin olmayışından dolayı çözülmesi gereken çok önemli bir problemdir. Bu tezde geniş alanlı grafenden elde edilmiş aygıtlar kullanarak mikrodalgaların yeni bir yaklaşım ile kontrol edilmesi anlatılmaktadır. Kullandığımız teknikte atomik derecede ince olan ve mikrodalga frekanlarında degişken bir metal gibi davranabilen grafen elektrotlar üzerindeki yük yoğunluğunu elektrostatik olarak kontrol ediyoruz. Geniş alanlı (20x20cm2) grafen tabakaları kimyasal buhar yükleme sistemi kullanılarak sentezlenmiştir. Bu geniş alanlı grafen tabakalarını kullanarak geliştirdiğimiz aygıt sayesinde mikrodalgaların geniş bir band aralığında geçirgenliğini, yansımasını, ve emilmesini elektriksel olarak kontrol edebiliyoruz. Bu aktif yüzeyler sayesinde açılıp kapatılabilir radar emici yüzeyler ve kontrol edilebilir metamalzemeler 50dB genlik seviyelerine kadar sadece 3V voltaj uygulayarak kontrol edilebilmiştir. Yüksek mudülasyon oranı, basit aygıt yapısı ve meknik esnekliği, üretilen mikrodalga modülatörlerinin en önemli özellikleri ve bu aygıtlar aktif sinyal işletiminde, kontrollü görünmezlik araştırmalarında geniş bir uygulama alanı bulabilir.
Özet (Çeviri)
The dynamic control of electromagnetic waves forms the basis of modern communication technologies. Although sources of microwaves can be controlled by electrical means, the active control of microwaves in the free space has been a challenge due to the lack of an active material. Graphene, the 2-dimensional crystal of carbon, provides a unique platform to control light-matter interaction in a broad spectrum. This thesis describes a new approach to control microwaves using large area active graphene devices. Our strategy relies on electrostatic tuning of the density of high mobility charge carriers on an atomically thin graphene electrode which operates as a tunable metal in microwave frequencies. We developed a method to synthesize large area graphene (20x20 cm2) by chemical vapor deposition. Using large area graphene electrodes, we demonstrate a new class of active surfaces capable of real-time electrical control of reflection, transmission, and absorption of microwaves over a broad spectrum. These active devices allow us to fabricate electrically tunable microwave surfaces such as switchable radar absorbing surfaces and tunable metamaterials with modulation depth of 50dB and operation voltage of 3V. Large modulation depth, simple device architecture, and mechanical flexibility are the key attributes of the graphene-enabled active microwave surfaces that could find a wide range of applications ranging from active signal processing to adaptive camouflage.
Benzer Tezler
- Samsun İlkadım ilçesinde bulunan ilk ve orta dereceli okullarda elektromanyetik kirliliğin ölçülmesi ve değerlendirilmesi
Measurement and evaluation of electromagnetic pollution in primary and secondary schools in Samsun Ilkadim district
MURAT CEM BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ÇETİN KURNAZ
- Elektromagnetik alanların sinir hücreleri ile etkileşiminin sayısal yöntemlerle incelenmesi
Research of interaction between neurons and electromagnetic fields by using numerical methods
FAHRİ KERÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KIZILAY
- Kapalı alan konum belirlemede RFID ve UWB teknolojilerinin performans karşılaştırılması
The performance comparison of RFID and UWB technologies in indoor positioning
ÖMER FARUK BAĞDATLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Magnetik askılı taşıma sisteminin kontrolü
Başlık çevirisi yok
ALİ DORAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. FUAT GÜRLEYEN
- Uydu verileri ile İstanbul Boğazı ve Haliç'de su kirliliğinin makro düzeyde belirlenmesi
Intrepretation at macro level as pollution of water resources of remotely sensed data of Bosphorus and golden horn estuary by an unsupervised and supervised classification method
H.GONCA COŞKUN