Взаємодiя терагерцової електромагнiтної хвилi з плазмонною системою “металiчна ґратка – електронний 2D-газ”. Аналiз особливостей ближнього поля
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe59.05.0495Ключові слова:
металiчна ґратка, ближнє поле, ближня зона, плазмонна система/структура, коефiцiєнти пропускання, вiдбивання та втрат, смужка грейтiнга, циркулярно/елiптично поляризованийАнотація
В роботi представлена теорiя взаємодiї електромагнiтних хвиль з плазмонною системою, що складається з субхвильової металiчної ґратки та шару електронного 2D-газу, розмiщеного пiд нею. Показано, що частотнi залежностi коефiцiєнтiв пропускання, вiдбивання та втрат такої системи мають особливостi, пов’язанi зi збудженням плазмонiв в 2D-газi. Дослiджено вплив геометричних та електричних параметрiв системи на характеристики плазмонного резонансу. Проаналiзовано структуру електромагнiтного поля в ближнiй зонi системи. Знайдено просторовi залежностi електричних компонент, густини електричної енергiї та поляризацiї. Показано, що плазмонний резонанс iстотно збiльшує локальну концентрацiю електромагнiтного поля в ближнiй зонi ґратки.
Посилання
M. Tonouchi, Nature Photon. 1, 97 (2007).
https://doi.org/10.1038/nphoton.2007.3
A.V. Chaplik, Surf. Sci. Rep. 5, 289 (1985).
https://doi.org/10.1016/0167-5729(85)90010-X
M.I. Dyakonov, CR Acad. Sci. B Phys. 11, 413 (2010).
T. Otsuji et al., J. Phys.: Condens. Matter 20, 384206 (2008).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/20/38/384206
V.V. Popov, J. Infrared Milli. Terahz Wav. 32, 1178 (2011).
W. Knap, M. Dyakonov, D. Coquillat et al., J. Infrared Milli. Terahz Wav. 30, 1319 (2009).
D. Veksler, F. Teppe, A.P. Dmitriev, V.Yu. Kachorovskii, W. Knap, and M.S. Shur, Phys. Rev. B 73, 125328 (2006).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.125328
M. Sakowicz, M.B. Lifshits, O.A. Klimenko, F. Schuster, D. Coquillat, F. Teppe, and W. Knap, J. Appl. Phys. 110, 054512 (2011).
https://doi.org/10.1063/1.3632058
T. Watanabe, S.B. Tombet, Y. Tanimoto et al., Solid State Electron. 78, 109 (2012).
https://doi.org/10.1016/j.sse.2012.05.047
A.R. Davoyan, V.V. Popov, and S.A. Nikitov, Phys. Rev. Lett. 108, 127401 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.127401
S.A. Mikhailov, Recent Res. Devel. Appl. Phys. 2, 65 (1999).
S.A. Mikhailov, Phys. Rev. B 58, 1517 (1998).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.1517
V.V. Popov, D.V. Fateev, T. Otsuji, Y.M. Meziani, D. Coquillat, and W. Knap, Appl. Phys. Lett. 99, 3504 (2011).
https://doi.org/10.1063/1.3670321
G.R. Aizin, V.V. Popov, and O.V. Polischuk, Appl. Phys. Lett. 89, 143512 (2006).
https://doi.org/10.1063/1.2358836
Yu.M. Lyaschuk and V.V. Korotyeyev, Ukr. J. Phys. Opt. 13, 142 (2012).
https://doi.org/10.3116/16091833/13/3/142/2012
A. Trugler and U. Hohenester, arXiv: 0802.1630 (2008)
J.R. Lakowicz, K. Ray, M. Chowdhury, H. Szmacinski, Y. Fu, J. Zhang, and K. Nowaczyk, Analyst 133, 1308 (2008).
https://doi.org/10.1039/b802918k
G. Baffou, C. Girard, E. Dujardin, G.C. des Francs, and O.J.F. Martin, Phys. Rev. B 77, 121101 (2008).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.121101
V.A. Kochelap and S.M. Kukhtaruk, J. Appl. Phys. 109, 114318 (2011);
https://doi.org/10.1063/1.3594682
Ukr. J. Phys. 57, 367 (2012).
R. Petit, Nouv. Rev. Opt. 6, 129 (1975).
https://doi.org/10.1088/0335-7368/6/3/301
M. Born and E.W. Wolf, Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1999).
https://doi.org/10.1017/CBO9781139644181
T. Laurent, R. Sharma, J. Torres, P. Nouvel, S. Blin, L. Varani, Y. Cordier, M. Chmielowska, S. Chenot, J.-P. Faurie, B. Beaumont, P. Shiktorov, E. Starikov, V. Gruzinskis, V.V. Korotyeyev, and V.A. Kochelap, Appl. Phys. Lett. 99, 082101 (2011).
https://doi.org/10.1063/1.3627183
G.I. Syngayivska and V.V. Korotyeyev, Ukr. J. Phys. 58, 40 (2013).
https://doi.org/10.15407/ujpe58.01.0040
G.I. Syngayivska, V.V. Korotyeyev, and V.A. Kochelap, Semicond. Sci. Technol. 28 035007 (2013).
https://doi.org/10.1088/0268-1242/28/3/035007
V.V. Korotyeyev, Semicond. Phys. Quant. Electr. Optoelectr. 16, 18 (2013).
https://doi.org/10.15407/spqeo16.01.018
V.N. Sokolov, K.W. Kim, V.A. Kochelap, and D.L. Woolard, Appl. Phys. Lett. 84, 3630 (2004).
https://doi.org/10.1063/1.1738518
V.V. Korotyeyev, V.A. Kochelap, A.A. Klimov, K.W. Kim, and D.L. Woolard, J. Appl. Phys. 96, 6488 (2004).
https://doi.org/10.1063/1.1811388
J. Lloyd-Hughes and T.-I. Jeon, J. Infrared Milli. Terahz Wav. 33, 871 (2012).
Quantum Coherence and Information Processing, edited by D. Esteve, J.M. Raimond, and J. Dalibard (Elsevier, London, 2004).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
