الگوريتم FDTD با شرط پايداري بهبوديافته براي محيط‌هاي غير همسانگرد پاشنده فركانسي به‌منظور مدل‌سازي گرافن

كارشناسي ارشد

چكيده هدف از اين پايان‌نامه مدل‌سازي بهينه گرافن در الگوريتم FDTD است. الگوريتم FDTD معمولي، جهت مدل‌سازي گرافن نياز به مش‌هاي بسيار ريزي دارد. زيرا اندازه گرافن بسيار نازك است. اين مسئله باعث افزايش زمان اجراي اين الگوريتم مي‌گردد. در اين پايان‌نامه با استفاده از الگوريتم‌هاي FDTD با شرط پايداري بهبوديافته قصد بر آن است كه پله‌هاي زماني الگوريتم FDTD از اندازه‌ي مش‌ها مستقل شود. گرافن ماده‌اي غير همسانگرد و پاشنده فركانس است. به اين جهت، مدل‌سازي گرافن نيازمند الگوريتمي پاشنده فركانسي و ناهمسانگردي است. در اين پايان‌نامه الگوريتم‌هاي بلاشرط پايدار، براي محيط‌هاي غير همسانگرد اصلاح‌شده‌اند. همچنين الگوريتم جديد بلاشرط پايدار ارائه‌شده است كه نسبت به الگوريتم‌هاي مشابه خود در حل مسائل دوبعدي داراي سرعت بالاتري است. ويژگي اين الگوريتم صدق كردن آن در معادله موج هلمهولتز است. در ادامه از الگوريتم‌هاي HIE-FDTD كه داراي پايداري بهبوديافته مي‌باشند جهت مدل‌سازي گرافن استفاده‌شده است. پايداري اين الگوريتم‌ها از اندازه‌ي مش در يك راستا مستقل مي‌باشند. به همين جهت مدل‌سازي گرافن مناسب مي‌باشند. در اين پايان‌نامه الگوريتم HIE-FDTD جديدي ارائه‌شده است كه نسبت به ساير الگوريتم‌هاي مشابه خود داراي سرعت اجراي بالاتري است. در آخر الگوريتم HIE ، براي مدل‌سازي محيط‌هاي غير همسانگرد پاشنده فركانسي اصلاح مي‌شود و مدل گرافن جهت پياده‌سازي در اين الگوريتم ارائه مي‌شود. واژه‌هاي كليدي: روش عددي، تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD)، بلاشرط پايدار، گرافن، پاشنده فركانسي، نا همسانگرد، بهره محاسباتي،پاشندگي عددي، HIE-FDTD

187276

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر وحيد نيري

برق - مخابرات

دكتر محمد سليماني