Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2022, выпуск 3 » Статья стр. 448
<<<>>>
Эффекты переключения в плазмонных схемах на основе тонких металлических пленок и наноструктур с повышенной фотопроводимостью
DOI: 10.21883/OS.2022.03.52176.2700-21
Губин М.Ю.1, Дзедолик И.В.2, Прохорова Т.В.1, Перескоков В.С.2, Лексин А.Ю.1
1Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, Владимир, Россия
2Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Россия
Поступила в редакцию: 1 сентября 2021 г.
В окончательной редакции: 27 октября 2021 г.
Принята к печати: 27 октября 2021 г.
Выставление онлайн: 13 января 2022 г.
PDF версия
Рассмотрены особенности оптического управления распространением поверхностных плазмон-поляритонов в плазмонных схемах на основе тонких металлических волноводов и полупроводниковых наноструктур. Предложена модель плазмонного резонатора с дополнительными элементами на основе полупроводниковых материалов, проявляющих сильную фотопроводимость. С помощью численного моделирования показана возможность переключения потока поверхностных плазмон-поляритонов в плазмонной схеме посредством включения/выключения внешнего оптического поля накачки, изменяющего вклад светоиндуцированной проводимости управляющих элементов. Ключевые слова: поверхностные плазмон-поляритоны, металлический плазмонный волновод, фотопроводимость, плазмонный резонатор.
  1. С.А. Майер. Плазмоника: теория и приложения (Регулярная и хаотическая динамика, Москва-Ижевск, 2011) [S.A. Maier. Plasmonics: Fundamental and Applications (Springer Science+Bussines Media, New York, 2007)]
  2. T.W. Ebbesen, C. Genet, S.I. Bozhevolnyi. Phys. Today, 61 (5), 44 (2008). DOI:10.1063/1.2930735
  3. В.В. Климов. Наноплазмоника (ФИЗМАТЛИТ, Москва, 2010) [V.V. Klimov. Nanoplasmonics (Taylor \& Francis Group, 2013). DOI: 10.1201/b15442]
  4. D.K. Gramotnev, S.I. Bozhevolnyi. Nat. Photon., 4, 83 (2010). DOI: 10.1038/nphoton.2009.282
  5. I.V. Dzedolik. Solitons and nonlinear waves of phonon-polaritons and plasmon-polaritons (Nova Science Publishers, New York, 2016)
  6. T.J. Davis, D.E. Gomez, A. Roberts. Nanophotonics, 6 (3), 543 (2017). DOI: 10.1515/nanoph-2016-0131
  7. D. Xu, X. Xiong, L. Wu, X.-F. Ren, C.E. Png, G.-C. Guo, Q. Gong, Y.-F. Xiao. Adv. Opt. Phot., 10 (4), 703 (2018). DOI: 10.1364/AOP.10.000703
  8. I.P. Radko, S.I. Bozhevolnyi, A.B. Evlyukhin, A. Boltasseva. Opt. Express, 15 (11), 6576 (2007). DOI: 10.1364/OE.15.006576
  9. A. Barreda, S. Hell, M.A. Weissflog, A. Minovich, T. Pertsch, I. Staude. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 276, 107900 (2021). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107900
  10. V.A. Zenin, S.I. Bozhevolnyi. Nanophotonics, 10 (14), 3613 (2021). DOI: 10.1515/nanoph-2021-0267
  11. J. Lee, D.-J. Jeon, J.-S. Yeo. Adv. Mater., (in print) 2006606 (2021). DOI: 10.1002/adma.202006606
  12. S.I. Bozhevolnyi, V.S. Volkov, E. Devaux, T.W. Ebbesen. Phys. Rev. Lett., 95 (4), 046802 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevLett.95.046802
  13. I.A. Pshenichnyuk, S.S. Kosolobov, V.P. Drachev. Appl. Sci., 9 (22), 4834 (2019). DOI: 10.3390/app9224834
  14. D.E. Chang, A.S. S rensen, E.A. Demler, M.D. Lukin. Nat. Phys., 3, 807 (2007). DOI: 10.1038/nphys708
  15. T. Aihara, A. Takeda, M. Fukuhara, Y. Ishii, M. Fukuda. Proc. SPIE, 8923, 89234F (2013). DOI: 10.1117/12.2033618
  16. I.V. Dzedolik, A.Yu. Leksin. J. Opt., 22 (7), 075001 (2020). DOI: 10.1088/2040-8986/ab9511
  17. I.V. Dzedolik, S. Skachkov. J. Opt. Soc. Am. A, 36 (5), 775 (2019). DOI: 10.1364/JOSAA.36.000775
  18. C. Hoessbacher, A. Josten, B. Baeuerle, Y. Fedoryshyn, H. Hettrich, Y. Salamin, W. Heni, C. Haffner, C. Kaiser, R. Schmid, D.L. Elder, D. Hillerkuss, M. Moller, L.R. Dalton, J. Leuthold. Opt. Express, 25 (3), 1762 (2017). DOI: 10.1364/OE.25.001762
  19. A.B. Evlyukhin, G. Brucoli, L. Marti n-Moreno, S.I. Bozhevolnyi, F.J. Garci a-Vidal. Phys. Rev. B, 76 (7), 075426 (2007). DOI: 10.1103/PhysRevB.76.075426
  20. H. Siampour, S. Kumar, S.I. Bozhevolnyi. ACS Photonics, 4 (8), 1879 (2017). DOI: 10.1021/acsphotonics.7b00374
  21. К.А. Магарян, К.Р. Каримуллин, И.А. Васильева, А.В. Наумов. Опт. и спектр., 126 (1), 50 (2019). DOI:10.21883/OS.2019.01.47052.283-18 [K.A. Magaryan, K.R. Karimullin, I.A. Vasil'eva, A.V. Naumov. Opt. Spectrosc., 126 (1), 41 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19010107]
  22. А.И. Маймистов, Е.И. Ляшко. Опт. и спектр., 126 (5), 578 (2019). DOI:10.21883/OS.2019.05.47656.356-18 [A.I. Maimistov, E.I. Lyashko. Opt. Spectrosc., 126 (5), 497 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19050205]
  23. P. Berini. Opt. Express, 7 (10), 329 (2000). DOI: 10.1364/OE.7.000329
  24. A.V. Krasavin, A.V. Zayats. Phys. Rev. B, 78 (4), 045425 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevB.78.045425
  25. X.-Y. Zhang, A. Hu, J. Z. Wen, T. Zhang, X.-J. Xue, Y. Zhou, W.W. Duley. Opt. Express, 18 (18), 18945 (2010). DOI: 10.1364/OE.18.018945
  26. A. Kumar, J. Gosciniak, V.S. Volkov, S. Papaioannou, D. Kalavrouziotis, K. Vyrsokinos, J.-C. Weeber, K. Hassan, L. Markey, A. Dereux, T. Tekin, M. Waldow, D. Apostolopoulos, H. Avramopoulos, N. Pleros, S.I. Bozhevolnyi. Laser Photonics Rev., 7 (6), 938 (2013). DOI: 10.1002/lpor.201200113
  27. V.A. Zenin, R. Malureanu, I.P. Radko, A.V. Lavrinenko, S.I. Bozhevolnyi. Opt. Express, 24 (5), 4582 (2016). DOI: 10.1364/OE.24.004582
  28. A. Said, K.S.R. Atia, S.S.A. Obayya. J. Opt. Soc. Am. B, 37 (11), A163 (2020). DOI: 10.1364/JOSAB.399121
  29. G.A. Ermolaev, D.V. Grudinin, Y.V. Stebunov, K.V. Voronin, V.G. Kravets, J. Duan, A.B. Mazitov, G.I. Tselikov, A. Bylinkin, D.I. Yakubovsky, S.M. Novikov, D.G. Baranov, A.Y. Nikitin, I.A. Kruglov, T. Shegai, P. Alonso-Gonzalez, A.N. Grigorenko, A.V. Arsenin, K.S. Novoselov, V.S. Volkov. Nat. Commun., 12, 854 (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-21139-x
  30. A. George, M.V. Fistul, M. Gruenewald, D. Kaiser, T. Lehnert, R. Mupparapu, C. Neumann, U. Hubner, M. Schaal, N. Masurkar, L.M.R. Arava, I. Staude, U. Kaiser, T. Fritz, A. Turchanin. npj 2D Mater. Appl., 5, 15 (2021). DOI: 10.1038/s41699-020-00182-0
  31. E.V. Vaschenko, T.A. Vartanyan, V.V. Khromov, N.B. Leonov, S.G. Przhibelskii, F. Hubenthal. Proc. SPIE, 7996, 79960K (2011). DOI: 10.1117/12.887582
  32. M.Yu. Gubin, A.Yu. Leksin, A.V. Shesterikov, V.S. Volkov, A.V. Prokhorov. Appl. Surf. Sci., 506, 144814 (2020). DOI: 10.1016/j.apsusc.2019.144814
  33. M.Yu. Gubin, A.Yu. Leksin, A.V. Shesterikov, A.V. Prokhorov, V.S. Volkov. Nanomaterials, 10 (1), 122 (2020). DOI: 10.3390/nano10010122
  34. А.В. Шестериков, А.Ю. Лексин, Т.В. Прохорова, Н.М. Воронова, А.В. Прохоров. Изв. РАН. Сер. физ., 84 (3), 418 (2020). DOI: 10.31857/S0367676520030242 [A.V. Shesterikov, A.Y. Leksin, T.V. Prokhorova, N.M. Voronova, A.V. Prokhorov. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 84 (3), 324 (2020). DOI: 10.3103/S106287382003020X]
  35. В.Б. Новиков, А.М. Ромашкина, Д.А. Езенкова, И.A. Родионов, К.Н. Афанасьев, А.В. Барышев, Т.В. Мурзина. Опт. и спектр., 128 (9), 1369 (2020). DOI: 10.21883/OS.2020.09.49878.98-20 [V.B. Novikov, A.M. Romashkina, D.A. Ezenkova, I.A. Rodionov, K.N. Afanas'ev, A.V. Baryshev, T.V. Murzina. Opt. Spectrosc., 128 (9), 1481 (2020). DOI: 10.1134/S0030400X20090155]
  36. Л.А. Вайнштейн. Электромагнитные волны, 2 изд. (Радио и связь, Москва, 1988)
  37. Дж. Джексон. Классическая электродинамика (Мир, Москва, 1965) [J. Jackson. Classical Electrodynamics (John Wiley \& Sons, New York, 1962)]
  38. R.L. Petritz. Phys. Rev., 104 (6), 1508 (1956). DOI:10.1103/PhysRev.104.1508
  39. M. Freitag, Y. Martin, J.A. Misewich, R. Martel, Ph. Avouris. Nano Lett., 3 (8), 1067 (2003). DOI: 10.1021/nl034313e
  40. S.I. Bozhevolnyi. Plasmonic Nanoguides and Circuits (Pan Stanford Publishing, Singapore, 2009)
  41. V.I. Kasatochkin, A.M. Sladkov, et al. Dokl. Akad. Nauk SSSR, 177 (2), 358 (1967)
  42. S. Zhu, Q. Meng, L. Wang, J. Zhang, Y. Song, H. Jin, K. Zhang, H. Sun, H. Wang, B. Yang. Angew. Chem. Int. Ed., 52 (14), 3953 (2013). DOI: 10.1002/anie.201300519
  43. W. Kwon, S. Do, D.C. Won, S.-W. Rhee. ACS Appl. Mater. Interfaces, 5 (3), 822 (2013). DOI: 10.1021/am3023898
  44. T. Durkop, S.A. Getty, E. Cobas, M.S. Fuhrer. Nano Lett., 4 (1), 35 (2004). DOI: 10.1021/nl034841q
  45. T. Yuan, T. Meng, T. He, Y. Shi, Y. Li, X. Li, L. Fan, S. Yang. J. Mater. Chem. C, 7 (23), 6820 (2019). DOI: 10.1039/C9TC01730E
  46. P.D. Terekhov, K.V. Baryshnikova, A.S. Shalin, A. Karabchevsky, A.B. Evlyukhin. Opt. Lett., 42 (4), 835 (2017). DOI: 10.1364/OL.42.000835
  47. I.S. Sinev, F.E. Komissarenko, I.S. Mukhin, M.I. Petrov, I.V. Iorsh, P.A. Belov, A.K. Samusev. Nanosyst. Phys. Chem. Math., 9 (5), 609 (2018). DOI: 10.17586/2220-8054-2018-9-5-609-613
  48. J. Ho, J. Tatebayashi, S. Sergent, C.F. Fong, S. Iwamoto, Y. Arakawa. ACS Photonics, 2 (1), 165 (2015). DOI: 10.1021/ph5003945
  49. M.Yu. Gubin, A.V. Shesterikov, A.V. Prokhorov, V.S. Volkov. Laser Photonics Rev., 14 (12), 2000237 (2020). DOI: 10.1002/lpor.202000237
  50. А.Г. Баканов, Н.А. Торопов, Т.А. Вартанян. Опт. и спектр., 120 (3), 502 (2016). DOI:10.7868/S0030403416030041 [A.G. Bakanov, N.A. Toropov, T.A. Vartanyan. Opt. Spectrosc., 120 (3), 477 (2016). DOI: 10.1134/S0030400X16030048]
  51. А.В. Шестериков, М.Ю. Губин, С.Н. Карпов, А.В. Прохоров. Письма в ЖЭТФ, 107 (7), 459 (2018). DOI: 10.7868/S0370274X1807010X [A.V. Shesterikov, M.Yu. Gubin, S.N. Karpov, A.V. Prokhorov. JETP Lett., 107 (7), 435 (2018). DOI: 10.1134/S0021364018070081]
  52. P.C. Sarker, Md.M. Rana, A.K. Sarkar. Optik, 144, 1 (2017). DOI: 10.1016/j.ijleo.2017.06.054
  53. A. Taflove, S.C. Hagness. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method, 3rd ed. (Artech House, Boston, London, 2005)
  54. D.M. Sullivan. Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method (IEEE Press, New York, 2000)
  55. D.I. Yakubovsky, A.V. Arsenin, Yu.V. Stebunov, D.Yu. Fedyanin, V.S. Volkov. Opt. Express, 25 (21), 25574 (2017). DOI: 10.1364/OE.25.025574

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme