Узагальнена модель Друде–Лоренца та її застосування у металоплазмоніці

Автор(и)

  • N.M. Chepilko National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Institute of Aerospace Technologies
  • Сергій Пономаренко National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Institute of Aerospace Technologies

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe67.6.431

Ключові слова:

об’ємнi плазмони, поверхневi плазмони, просторова дисперсiя, магнiтостатичне поле

Анотація

Узагальнено модель Друде–Лоренца на випадок плазмонiв у немагнiтних провiдниках, що знаходяться у статичних магнiтних H0 та електричних E0 полях iз врахуванням ефектiв просторової дисперсiї. Показано, що магнiтостатичне поле H0 та просторова дисперсiя формують два додатковi типи низькочастотних об’ємних плазмонiв, а дисперсiя всiх типiв об’ємних плазмонiв суттєво залежить вiд взаємної орiєнтацiї напряму їх розповсюдження ek та вектора магнiтостатичного поля H0. Що стосується поверхневих плазмонiв, то тут просторова дисперсiя приводить до двокомпонентної структури (в металi) їх електричного поля E, а зовнiшнє електростатичне поле E0 – до наведеної просторової дисперсiї, залежної вiд величини постiйної Холла Rp. У той самий час, орiєнтацiя магнiтостатичного поля H0 суттєво впливає на загальну дисперсiю поверхневих плазмонiв.

Посилання

S.A. Maier. Plasmonics: Fundamentals and Applications (Springer Science + Bussiness Media LLC, 2007) [ISBN: 0-387-33150-6].

https://doi.org/10.1007/0-387-37825-1

S. Enoch, N. Bonod. Plasmonics: From Basics to Advanced Topics (Springer, 2012) [ISBN-10: 3642280781].

https://doi.org/10.1007/978-3-642-28079-5

R.S. Anwar, H. Ning, L. Mao. Recent advancements in surface plasmon polaritons-plasmonics in subwavelength structures in microwave and terahertz regimes. Digit. Commun. Netw. 4, 244 (2018).

https://doi.org/10.1016/j.dcan.2017.08.004

M.M. Fogler, A.Yu. Dobin, V.I. Perel, B.I. Shklovskii. Suppression of chaotic dynamics and localization of twodimensional electrons by a weak magnetic field. Phys. Rev. B 56, 6823 (1997).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.56.6823

N.V. Smith. Memory effects in the magnetotransport properties of the classical Drude metal. Phys. Rev. B 68, 132406 (2003).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.132406

E.M. Chudnovsky. Theory of spin Hall effect: Extension of the Drude model. Phys. Rev. Lett. 99, 206601 (2007).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.99.206601

W.J.M. Kort-Kamp, F.S.S. Rosa, F.A. Pinheiro, C. Farina. Tuning plasmonic cloaks with an external magnetic field. Phys. Rev. Lett. 111, 215504 (2013).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.215504

J. Chochol, K. Postava, M. Cada, M. Vanwolleghem, L. Halagacka, J.-F. Lampin, J. Pistora. Magneto-optical properties of InSb for terahertz applications. AIP Advances 6, 115021 (2016).

https://doi.org/10.1063/1.4968178

N. Maccaferri1, I. Zubritskaya, I. Razdolski, I.-A. Chioar, V. Belotelov, V. Kapaklis, P.M. Oppeneer. A. Dmitriev. Nanoscale magnetophotonics. J. Appl. Phys. 127, 080903 (2020).

https://doi.org/10.1063/1.5100826

V.Yu. Malyshev, I.V. Zavislyak, G.A. Melkov, M.O. Popov, O.V. Prokopenko. Microwave magnon-plasmon-polaritons in the ferromagnetic metal-screened insulator structure. Ukr. J. Phys. 65, 939 (2020).

https://doi.org/10.15407/ujpe65.10.939

Xueqian Zhang, Quan Xu, Lingbo Xia, Yanfeng Li, Jianqiang Gu, Zhen Tian, Chunmei Ouyang, Jiaguang Han, Weili Zhang. Terahertz surface plasmonic waves: Terahertz surface plasmonic waves: a review. Adv. Photonics 2, N 1, 014001 (2020).

https://doi.org/10.1117/1.AP.2.1.014001

D.V. Fateev, V.V. Popov. Hydrodynamic terahertz plasmon and electron sound in graphene with spatial dispersion. Fiz. Tekhn. Poluprovodn. 54, 785 (2020) (in Russian).

https://doi.org/10.1134/S1063782620080084

New Semiconductor Materials. Characteristics and Properties [http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/InSb/index.html].

N.B. Brandt, V.A. Kulbachinskii. Quasiparticles in Condensed Matter Physics (Fizmatlit, 2005) (in Russian) [ISBN: 5-9221-0564-7].

A.I. Anselm. Introduction to Semiconductor Theory (Prentice-Hall, 1981).

B.M. Askerov. Electron Transport Phenomena in Semiconductors (World Scientific, 1994).

https://doi.org/10.1142/1926

L.D. Landau, E.M. Lifshits, Electrodynamics of Continuous Media (Pergamon Press, 1984).

https://doi.org/10.1016/B978-0-08-030275-1.50007-2

D.V. Sivukhin. General Course of Physics. Optics (Fizmatlit, 2006) (in Russian).

Опубліковано

2022-10-27

Як цитувати

Chepilko, N., & Ponomarenko, S. (2022). Узагальнена модель Друде–Лоренца та її застосування у металоплазмоніці. Український фізичний журнал, 67(6), 431. https://doi.org/10.15407/ujpe67.6.431

Номер

Розділ

Загальна фізика