Узагальнена модель Друде–Лоренца та її застосування у металоплазмоніці

N.M. Chepilko; S.A. Ponomarenko

doi:10.15407/ujpe67.6.431

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 e_k 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 R_p. 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).

Downloads

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

Завантажити посилання

Номер

Том 67 № 6 (2022)

Розділ

Загальна фізика

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.