Back to Search Start Over

�������������������� ������������������ ������ ������������������������ ���������������� Dirac ���� ���������������� ����������������

Publication Year :
2019
Publisher :
Aristotle University of Thessaloniki, 2019.

Abstract

�� ���������������� �������������������������������� ������ ������������������ ������������ ������������������ �������������������� ������������������ ������ ������ ���������������������� ������������������ �������������������� �������������������� �������� ������ ������������������������ ���������������� Dirac. ������������ ������������������ �� ���������������� ������ ���������������� ������ �������������������� ������������������ ����������, ���� �������������������� �������������������� ���������������������������� ������ �������������������� ������������������, ������ ������ ������������ ���������������������� ������ ������������ ������ ������������ �������� ������ ���������������� ���� ����������. �� ������������ ������������������ ������������������ �������� �������������� ������ ���������������������� ���������������������� ������ ������������ ������ �������� ���������������������������� �������������� ������ ���������������� �������������� ����������������. ������������������������, �������� ������ �������������������� ������ ������������������ ���������������� ������ �������������������������� ������ ���� ���������� ������ ������������ ���������������������� �������������������������� ������������������ ���������������������� �� ������������������ �������������������� ���� ������ �������������� Dirac ������ �������������������� ������ ���������������� ������ �������������������� ���������������������������� �������������������� ������������������ ����������. ��������������������, �������� ������ �������������������� ������������������������ ������ ������������������ ������ ������������������ ���������� ���������� �������������������� ������������������ ������ �������������� �������������������� ������ ������������������ ���������������� ���� ���������� ������ ������������������ ������ ������ ������ ���������������� ���� ���������������������� �������������������� �������� �� ���������������� ���������� Dirac ����������-���� ������ ������������������ ������������������. ���� ���������� ������ ���������������������������� �������������������� ������ ������������ ���������������������������������� ������ ������ ������������������������, ������������������������ ������ �������������������� ������������������������ �������������������� �������������������� ������ �������� �������������� ������ ������������������ �������������� ������ �������������� �������������� �������������������� �������� �������� ������������ ������������������������������ �������������� ����������������. �������� ���������������������� ���������������� ���������������������� ������������������ ���������������� �������� ���� ������������ ������ ������������ �������� ������ ������ ���� �������������������������� ������������������ ������������������������ ���� ���������� ������ �������������� ������������������������ ������������. �� �������������������� �������������� �������������������� �������� ���������� �������������� ������ ������������������������ ������������������ ������ ������������������ ���������� ���� ���������� ������ �������������������� ������ ���������������� ���� ���������������������� ������������������������ ������ �������������������� ���� ���������������������� �������� ������ ���������������������� ������������������ ������ ������������������ ���������������� ������ ������ ��������������������������. ������������������ ������������ ������ ������������������������ ������������������ ������������������ ������ �� �������������������� �������������������������� ������������������������������ �������� ������ �������������� ������ �������������������� ������ ������ PT ��������������������. �������� ������ �������������������� ������������������ ������ �������������������� ��������������������������, �������� ������������ ������ ������ ��������������, ������������������������ ������������������ �������� �� ���������������� ���������������� ���������������� ������ �� ���������������� ���������������������������������� ������������, ������ �������������������� ������ �������� ���������������������� �������������� ������������������.<br />The scope of this doctoral thesis covers the theoretical study of photonic periodic devices for the simulation of quantum topological phenomena through the generalized Dirac equation. The aim is to design the appropriate photonic structures, with targeted geometrical characteristics and periodic properties, to precisely modify the dynamics of light propagation. The study was based theoretically and numerically on the paraxial equation of electromagnetism and the approximate relations of the tight-binding model. In particular, through the description of the discrete model defined by the modes of the individual waveguides in the lattice, we reach an appropriate equivalence with the Dirac equation, which describes the dynamics of the fundamental relativistic free-space particles. In addition, through the appropriate modification of the properties of the individual waveguides, an attempt was made to break the basic symmetries of the quantum model and attain equivalence with a generalized form of the Dirac equation. This leads to the appearance of non-trivial phenomena such as the Dirac type II cones in the dispersion diagram. The structures designed for this purpose demonstrated great adaptability, and proved themselves very flexible in their ability to control all effective coupling terms in the discrete model and by extension all free variables of the generalised quantum model. Various phenomena are studied, both in continuous and infinite lattices as well as in terminated structures where the existence of edge modes is identified. The properties of these modes are extensively investigated and two notable effects are investigated, the ability to control the extend of the modes in the first Brillouin zone and the magnitude of dispersion for the Type-II case. The main objective of the final chapter is the incorporation of secondary characteristics through the theories of topology and PT symmetry. Through the appropriate splitting of the respective symmetries, both spatially in the propagation axis and temporally, phenomena such as zero damping in loss/gain structures and the appearance of unidirectional edge states emerge.

Details

Language :
Greek, Modern (1453-), Greek
Database :
OpenAIRE
Accession number :
edsair.doi...........941f2ddd0157ff93e5592b7de4dcdcd7
Full Text :
https://doi.org/10.26262/heal.auth.ir.303527