Электродинамические модели намагниченных графеновых дифракционных решеток, основанные на решении интегральных уравнений для плазмонных анизотропных структур

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Двумя методами решена краевая задача о дифракции плоской электромагнитной волны на дифракционной решетке из графеновых полосок при наличии магнитного поля. При решении полученных интегральных и парных сумматорных уравнений использован метод Галеркина с базисом в виде полиномов Лежандра и Гегенбауэра. В результате получены системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с быстрой внутренней сходимостью. Все матричные элементы СЛАУ выражаются в явном виде.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. М. Лерер

Южный федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: lerer@sfedu.ru
Россия, ул. Зорге, 5, Ростов-на-Дону, 344090

Список литературы

  1. Tamagnone M., Slipchenko T. M., Moldovam C. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 24. P. 241410.
  2. Chin M. L., Matschy S., Stawitzki F. et al. // J. Phys. Photonics. 2021. V.3. № 1. P. 01LT01.
  3. Kuzmin D. A., Bychkov I. V., Shavrov V. G. et al. // Nanophotonics. 2018. V. 7. № 3. P. 597. https://doi.org/10.1515/nanoph-2017–0095
  4. Ningning Wang, Linhui Ding, Weihua Wang // Phys. Rev. B. 2023. V. 108. № 8. P. 085406.
  5. Zesen Zhou, Zhilong Gan, Lei Cao // J. Phys. D: Appl. Phys. 2023. V. 56. P. 365104. https:// doi: 10.1088/1361–6463/acda45
  6. Liu Jian-Qiang, Zhou Yu-Xiu, Li Li, Wang Pan, Zayats A. V. // Opt. Express. 2015. V. 23. № . 10. P. 12525. https:// doi: 10.1364/OE.23.012524
  7. Lu Yafeng, Wang Chen, Zhao Shiqiang, Wen Yongzheng. // Frontiers Phys. 2021. V. 8. № 622839. https://doi: 10.3389/fphy.2020.622839
  8. Padmanabhan P., Boubanga-Tombet S., Fukidome H. et al. //Appl. Phys. Lett. 2020. V. 116. № 22. P. 221107. https://doi.org/10.1063/5.0006448
  9. Guo T., Argyropoulos C. J. // Appl. Phys. 2023. V.134. № 5. P. 050901. https://doi.org/10.1063/5.0152664
  10. Лерер А. М., Макеева Г. С., Черепанов В. В. // PЭ. 2021. T. 66. № 6. C. 543.
  11. Лерер А. М., Иванова И. Н., Макеева Г. С., Черепанов В. В. // Оптика и спектроскопия. 2021. Т. 129. № 3. С. 342.
  12. Лерер A. M. // PЭ. 2012. T. 57. № 11. C. 1160.
  13. Wang W. H., Apel S. P., Kinaret J. M.// Phys. Rev. B. 2012. V. 86. № 12. P. 125450.
  14. Hanson G. W. // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. № 6. P. 064302.
  15. Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматлит, 1963.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Частотные зависимости относительной погрешности результатов расчета проводимости σ по формуле Кубо [14] и приближенной формуле (1) при B = 0: реальная (1, 1′) и мнимая части σ (2, 2′) при EF = = 0.25 (1, 2) и 0.45 эВ (1′, 2′); τ = 1 пс.

Скачать (75KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Частотные зависимости коэффициентов отражения R (а, в) и прохождения T (б, г) при B = 0, 1, 2 и 3 Тл (цифры на кривых): s-поляризация (а, б) и p-поляризация падающей волны (в, г). Характеристики рассчитаны методами ПСУ (сплошные кривые) и ОИДУ (кривые со звездочками).

Скачать (238KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Соотношение продольной и поперечной компонент напряженности электрического поля на графеновых лентах при f = 0.95 (1), 1.5 (2) и 2 ТГц (3): s-поляризация падающей волны,  (сплошные кривые), p-поляризация,  (штриховые).

Скачать (98KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Частотные зависимости коэффициента отражения при повороте плоскости падения при разных углах поворота,  = 0, 15, 30 и 45 град (цифры на кривых); магнитное поле B = 2 Тл: s-поляризация (а) и p-поляризация падающей волны (б).

Скачать (110KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Частотные зависимости коэффициента отражения ДР с золотой пленкой при B = 0 (а) и 2 Тл (б): s-поляризация (1,1′) и p-поляризация (2,2′) падающей волны при ширине лент 40 (1,2) и 50 мкм (1′,2′). Методы расчета ПСУ (сплошные кривые) и ОИДУ (звездочки).

Скачать (156KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024