بررسی عملکرد نانوآنتن های کربنی الکترومکانیکی

آشکارسازی موج الکترومغناطیس ورودی در نانوآنتن کربنی بر اساس تشعشع الکترونی نانوتیوب کربنی در فرکانس رزنانس انجام می گیرد. تشعشع الکترونی با اعمال ولتاژ بایاس الکترواستاتیکی مشخصی، که به ساختار فیزیکی نانوتیوب بستگی دارد، صورت می گیرد. در این تحقیق، ابتدا بدون اعمال موج الکترومغناطیس ورودی و تنها با در نظر گرفتن میدان الکترواستاتیکی ناشی از ولتاژ بایاس، به بررسی تاثیر مشخصه های مکانیکی و الکتریکی نانوتیوب در عملکرد آنتن می پردازیم. شبیه سازی نانوآنتن کربنی نشان می دهد که افزایش ارتفاع یا کاهش شعاع باعث افزایش فرکانس رزونانس می گردد. چون تشعشع الکترونی بدست آمده از یک نانوتیوب کربنی بسیار ضعیف است، بنابراین آرایه ای از نانوتیوب های کربنی برای افزایش تشعشع الکترونی استفاده می شود. بررسی تاثیر نیروی الکترواستاتیکی نانوتیوب های آرایه بر روی هم و نهایتا بر روی میزان تشعشع الکترونی نشان می دهد که با افزایش تعداد عناصر آرایه تشعشع الکترونی در مرکز آرایه کاهش می یابد. در ادامه تحقیق، با اعمال موج الکترومغناطیس ورودی، به بررسی عملکرد نانوآنتن کربنی از نظر دامنه جابجایی مکانیکی نانوتیوب، پاسخ فرکانسی آنتن و میدان الکتریکی القاء شده ناشی از اعمال ورودی پرداخته شد. همچنین، تاثیر افزایش عناصر آرایه و توزیع آماری طول نانوتیوب ها روی معیارهای عملکرد فوق ارائه گردید. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند به طور موثر در طراحی و ساخت نانوآنتن های کربنی آرایه ای مورد استفاده قرار گیرد.