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Modelado numérico de modos electromagnéticos en un medio estratificado plano con una interfaz de grafeno

Autores: Smolkin, Eugen

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Modelado numérico de modos electromagnéticos en un medio estratificado plano con una interfaz de grafeno


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Grafeno
Modos electromagnéticos
Técnicas computacionales
Modos propios
Losa dieléctrica
Conductividad superficial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las interfaces de grafeno en dieléctricos estratificados pueden soportar modos electromagnéticos únicos, pero analizar estos modos requiere técnicas computacionales robustas. Este trabajo presenta un método numérico para calcular los modos propios polarizados en TE en una losa dieléctrica estratificada plana con una lámina de grafeno infinitesimal en su interfaz. El problema de valor límite gobernante se reformula como problemas de valor inicial acoplados y se resuelve a través de un método de disparo personalizado, lo que permite el cálculo preciso de constantes de propagación complejas y perfiles de campo a pesar de la discontinuidad en la capa de grafeno. Demostramos que el grafeno altera significativamente el espectro modal, introduciendo ondas complejas de fuga y superficie con atenuación debido a la conductividad del grafeno. Los resultados numéricos ilustran cómo la inhomogeneidad de las capas y la conductividad superficial del grafeno influyen en la confinación y pérdida de modo. Estos hallazgos confirman la robustez del enfoque computacional propuesto y proporcionan información relevante para el diseño y análisis de dispositivos de guiado de ondas basados en grafeno.

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