Պարսամյան, Հենրիկ Աշոտի

Մաթեմատիկա

Աշխատանքը նվիրված է ինֆրակարմիր ճառագայթման մոդուլման և կլանման երևույթների տեսական ու փորձարարական ուսումնասիրությանը գլանային համաչափություն ունեցող միկրո և նանոմետրական կառուցվածքներում։ Հետազոտության հիմքում էլեկտրամագնիսական ճառագայթման և միկրո- ու նանոմաշտաբային կառուցվածքների փոխազդեցությունն է, որի պայմաններում նյութի երկրաչափական չափերը, ձևը, բաղադրությունը և մակերևութային հատկությունները կարող են էականորեն փոխել ճառագայթման տարածման, ցրման և կլանման բնույթը։ Գլանային համաչափությամբ կառուցվածքները հատկապես հետաքրքիր են այն պատճառով, որ դրանց երկրաչափական պարամետրերի փոփոխությունը հնարավորություն է տալիս կառավարելու էլեկտրամագնիսական դաշտի տեղային բաշխումը և որոշակի հաճախականությունների կամ ալիքների երկարությունների նկատմամբ կառուցվածքի արձագանքը։ Աշխատանքում կարող են ուսումնասիրվել գլանային միկրո և նանոկառուցվածքների օպտիկական հատկությունները՝ կախված դրանց շառավղից, երկարությունից, նյութի դիէլեկտրական բնութագրերից, շրջակա միջավայրի հատկություններից և ճառագայթման ալիքի երկարությունից։ Հատուկ ուշադրություն է դարձվում ինֆրակարմիր տիրույթում կլանման մեխանիզմներին, քանի որ այս տիրույթում նյութի էլեկտրամագնիսական արձագանքը կարող է կապված լինել ինչպես էլեկտրոնային, այնպես էլ թրթռումային և կառուցվածքային ռեզոնանսների հետ։ Նանոմետրական կառուցվածքների դեպքում հնարավոր է ստանալ ուժեղ տեղայնացված էլեկտրամագնիսական դաշտեր, որոնք փոխում են նյութի արդյունավետ կլանման և ճառագայթման հատկությունները։ Հետազոտության կարևոր ուղղություններից մեկը ճառագայթման մոդուլման հնարավորությունների ուսումնասիրությունն է։ Մոդուլում ասելով կարող է ենթադրվել ինֆրակարմիր ազդանշանի ինտենսիվության, սպեկտրային կազմի, տարածական բաշխման կամ այլ բնութագրի վերահսկվող փոփոխություն։ Միկրո և նանոկառուցվածքների երկրաչափական կամ նյութական պարամետրերի նպատակային ընտրությունը կարող է հնարավորություն տալ ստեղծելու որոշակի սպեկտրային միջակայքում աշխատող ֆիլտրեր, կլանիչներ, մոդուլյատորներ կամ այլ օպտիկական տարրեր։ Աշխատանքում կարող են կիրառվել էլեկտրադինամիկական մոդելավորման մեթոդներ՝ կառուցվածքներում էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի բաշխումը, անդրադարձումը, փոխանցումը և կլանումը հաշվարկելու համար։ Տեսական արդյունքները կարող են համադրվել փորձարարական տվյալների հետ՝ պարզելու համար հաշվարկային մոդելների համապատասխանությունը իրական կառուցվածքների օպտիկական վարքին։ Կարևոր է նաև ուսումնասիրել ռեզոնանսային երևույթները, քանի որ որոշակի երկրաչափական չափերի և նյութական պարամետրերի դեպքում կարող են առաջանալ կլանման ուժեղացված գոտիներ։ Այդպիսի ռեզոնանսների դիրքը և լայնությունը կարող են կախված լինել կառուցվածքի չափերից և ձևից, ինչը հնարավորություն է տալիս նախագծման միջոցով կառավարել դրա ինֆրակարմիր արձագանքը։ Նանոկառուցվածքների դեպքում առանձնահատուկ նշանակություն ունի մակերևույթի դերը, քանի որ կառուցվածքի չափերի փոքրացման հետ մակերևութային երևույթների ներդրումը կարող է զգալիորեն աճել։ Հետազոտությունը կարող է անդրադառնալ նաև կառուցվածքների նյութական կազմի փոփոխության ազդեցությանը, քանի որ տարբեր մետաղական, կիսահաղորդչային կամ դիէլեկտրական նյութեր ունեն ինֆրակարմիր ճառագայթման նկատմամբ տարբեր օպտիկական հատկություններ։ Գլանային համաչափության պահպանումը միաժամանակ հնարավորություն է տալիս համակարգը նկարագրել համապատասխան մաթեմատիկական մոդելներով և ուսումնասիրել ճառագայթման տարբեր բևեռացումների ու տարածման ուղղությունների ազդեցությունը։ Աշխատանքի կիրառական նշանակությունը կապված է կառավարվող ինֆրակարմիր օպտիկական համակարգերի և միկրո- ու նանոէլեկտրոնային սարքերի ստեղծման հնարավորությունների հետ։ Ստացված արդյունքները կարող են հետաքրքրություն ներկայացնել ինֆրակարմիր սենսորների, ջերմային ճառագայթման վերահսկման համակարգերի, սպեկտրոսկոպիկ սարքերի, օպտիկական ֆիլտրերի, ճառագայթման կլանիչների և նանոֆոտոնիկ այլ կիրառությունների համար։ Ընդհանուր առմամբ, աշխատանքը ուսումնասիրում է, թե ինչպես կարող են գլանային համաչափությամբ միկրո և նանոմետրական կառուցվածքների երկրաչափական և նյութական հատկությունները օգտագործվել ինֆրակարմիր ճառագայթման կլանումը և մոդուլումը վերահսկելու համար՝ համադրելով էլեկտրադինամիկայի, օպտիկայի և նանոֆոտոնիկայի մեթոդները և հիմք ստեղծելով կառավարվող սպեկտրային հատկություններով նոր միկրո- և նանոկառուցվածքային սարքերի նախագծման համար։