Nano boyuttaki düşük simetrili fotonik yapılarla ayarlanabilir aygıt tasarımı ve parite-zaman simetri etkisi

Abstract

Nanoteknoloji; 1-100 nanometre mertebesinde olan yapıları inceleyen, çeşitli bilim ve mühendislik dallarını kapsayan bir disiplindir. Yapı boyutsal olarak küçüldükçe; yüzey/hacim oranı ve malzemenin kuantum etkileri artmakta ve dolayısıyla nanomalzemeler; alışılmadık fiziksel, kimyasal, biyolojik ve optik özellikler sergileyebilmektedir. Nanoteknoloji alanındaki çalışmaların amacı da; nanoboyutlu yapıların kullanılmasıyla fonksiyonel, verimli ve üstün özelliklere sahip cihazlar ve entegre devreler üretebilmektir. Suni nanoyapılardan olan, periyodik ve "Fotoniğin yarıiletkenleri" olarak da isimlendirilen Fotonik Kristaller (FK) ise; üstün optik özellikleri sayesinde nanoteknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır. FK yapılarının simetrisinin düşürülmesi, alışılmadık optik özelliklerin gözlemlenmesini sağlamaktadır. FK tabanlı optik aygıtlara sıvı kristal infiltrasyonu ve bu hibrit yapıya harici voltaj uygulanması sayesinde; ayarlanabilir odak noktasına sahip optik lens, fotonik nanojet gibi fotonik entegre devrelerde önemli rolü olan aygıt tasarlamak mümkündür. Ayrıca Parite zaman simetri özelliği, FK yapılarında özellikle asimetrik ışık iletimi üzerine incelenen popüler konulardan biridir.

Nanotechnology is a multi-disciplinary science and engineering deals with structures in 1-100 nanometer scale. Scaling the structure down provides to increase its surface/volume ratio and quantum effect and thus, nanostructures may exhibit extraordinary physical, chemical, biological and optical properties. The purpose of scientific studies in nanotechnology is to realize functional, efficient and outstanding featured devices and integrated circuits using nanostructures. Photonic Crystals from artificial nanostructures, also called periodic and "Semiconductors of photons" are widely used in nanotechnology due to their intriguing optical properties. Symmetry reduction in photonic crystals provides to observe intriguing optical properties. Liquid crystal infiltration into photonic crystal based optical devices and the external voltage excitation of such hybrid devices may provide the designs of tunable lenses and photonic nanojets. Furthermore, parity-time symmetry is another crucial effect especially studied about aymmetric light transmission in photonic crystal devices.