Banca de DEFESA: GABRIEL AMARAL SOUTO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : GABRIEL AMARAL SOUTO
DATA : 18/07/2025
HORA: 09:00
LOCAL: Remoto
TÍTULO:

Análise e Projeto de Dispositivos de Comunicação Para Aplicações em Altas Frequência

PALAVRAS-CHAVES:

Antena Cardioide de grafeno; QCL; DMSO; Sensor Óptico de Grafeno; Guia de Onda Rib; Plasmons de Superfície.

PÁGINAS: 70
RESUMO:

A constante evolução da tecnologia da informação exige soluções cada vez mais inovadoras, rápidas e confiáveis para a transferência de dados. Nesse cenário, o uso de faixas de frequência mais altas permite aplicações que suportam maiores taxas e velocidades de transmissão. Nesse contexto, o grafeno surge como uma alternativa promissora aos metais nobres em aplicações de alta frequência, apresentando vantagens como menores perdas, maleabilidade, resistência à água e adaptabilidade, especialmente em faixas de gigahertz a terahertz. Este estudo apresenta análise de dois dispositivos de alta performance à base de grafeno, destinados a aplicações em lasers de cascata quântica (QCL) na faixa de Terahertz: uma antena de microfita com geometria cardioide para transmissão em Terahertz, construída com multicamadas de grafeno, e um guia de onda tipo Rib utilizado como biossensor plasmônico de alta sensibilidade. A condutividade dinâmica do grafeno foi obtida pelo formalismo de Kubo e, posteriormente, modelada com a aproximação Drude-like para definição dos parâmetros finais. A antena foi projetada com um elemento radiante em forma de cardioide sobre um substrato de sílica, utilizando o método da Onda Completa (FWM) para o dimensionamento inicial, seguido pela aplicação do Método dos Elementos Finitos (FEM) para análise paramétrica da altura do substrato. Para o sensor plasmônico, foi desenvolvido um guia de onda com substrato de pentóxido de tântalo (Ta₂O₅), com uma crista de pentóxido de nióbio (Nb₂O₅), sobre a qual foi depositada uma lâmina de multicamadas de grafeno. Essa estrutura foi projetada para analisar variações de concentração de dimetilsulfóxido (DMSO) de 50% a 100%, em incrementos de 10%. O efeito de ressonância de plasmons de superfície localizada (LSPR) ocorre na interface entre o grafeno e o analito, sendo induzido pelas oscilações dos elétrons livres no grafeno acopladas aos campos eletromagnéticos. Para detecção de concentrações de DMSO, a estrutura foi ajustada para operar no comprimento de onda de 0,6329 µm.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1422265 - JOSE PATROCINIO DA SILVA
Interno - 2524053 - ANTONIO LUIZ PEREIRA DE SIQUEIRA CAMPOS
Interno - 349732 - LAERCIO MARTINS DE MENDONCA
Externo à Instituição - IDALMIR DE SOUZA QUEIROZ JÚNIOR - UFERSA
Externa à Instituição - SAMANTA MESQUITA DE HOLANDA - UFERSA