Журнал технической физики
Авторам
Вышедшие номера
- 2024
- 2023
- 2022
- 2021
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 2013
- 2012
- 2011
- 2010
- 2009
- 2008
- 2007
- 2006
- 2005
- 2004
- 2003
- 2002
- 2001
- 2000
- 1999
- 1998
- 1997
- 1996
- 1995
- 1994
- 1993
- 1992
- 1991
- 1990
- 1989
- 1988
Генерация терагерцевых волн в резонаторе, содержащем асимметричный гиперболический метаматериал
1Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Саратов, Россия 
2Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина, Саратов, Россия
2Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина, Саратов, Россия
Email: kozinaolga@yandex.ru
Поступила в редакцию: 22 января 2024 г.
В окончательной редакции: 22 января 2024 г.
Принята к печати: 22 января 2024 г.
Выставление онлайн: 29 февраля 2024 г.
Теоретически исследованы распространение и генерация терагерцевого излучения в резонаторе, содержащем асимметричный гиперболический метаматериал, представляеющий собой наноразмерную структуру, составленную из периодически упорядоченных слоев полупроводника и инвертированного графена. Расчет характеристик излучения в резонаторе проведен на основании метода матриц передачи. Преобразование электромагнитного поля в гиперболическом метаматериале описан посредством матрицы Берремана. Периодический гиперболический метаматериал рассмотрен как гомогенизированная среда с эффективными параметрами, в связи с малостью его периода. Гомогенизация проведена посредством метода Максвелла-Гарнетта. Определены условия для эффективной генерации терагерцевого (THz) излучения и диапазон частот, в котором прогнозируется THz-генерация. Определен диапазон значений угла наклона оптической оси гиперболического метаматериала, для которых выполняется условие генерации и влияние вариаций значений данного угла на изменение частоты генерации. Проведена оценка допустимых значений периода асимметричного гиперболического метаматериала. Исследован эффект насыщения усиления графена и прогнозируемая мощность THz-излучения. Ключевые слова: графен, наноразмерная структура, частота генерации, насыщение усиления.
- X.-C. Zhang, J. Xu. Introduction to THz Wave Photonics (Springer-Verlag, NY., 2009)
- A. Khalatpour, A.K. Paulsen, Ch. Deimert, Z.R. Wasilewski, Q. Hu. Nature Photonics, 15 (1), 16 (2012). DOI: 10.1038/s41566-020-00707-5
- I. Smolyaninov, V.N. Smolyaninova. Solid-State Electron., 136, 102 (2017). DOI: 10.1016/j.sse.2017.06.022
- T. Guo, L. Zhu, P.-Y. Chen, C. Argyropoulos. Opt. Mater. Express, 8, 3941 (2018). DOI: 10.1364/OME.8.003941
- О.Н. Козина, Л.А. Мельников. Известия Саратовского ун-та. Новая серия. Серия физика, 19 (2), 122 (2019). DOI: 10.18500/1817-3020-2019-19-2-122-131
- Ф.И. Федоров. Оптика анизотропных сред (АН БССР, Минск, 1958)
- L. Felsen, N. Marcuvitz. Radiation and Scattering of Waves (Englewood Cliffs. NJ.: Prentice-Hall, USA, 1973)
- V. Iorsh, I.S. Mukhin, I.V. Shadrivov, P.A. Belov, Y.S. Kivshar. Phys. Rev. B, 87, 075416 (2013). DOI: 10.1103/PhysRevB.87.075416
- J. Sun, J. Zhou, B. Li, F. Kang. Appl. Phys. Lett., 98 (10), 101901 (2011). DOI: 10.1063/1.3562033
- D. Yadav, G. Tamamushi, T. Watanabe, J. Mitsushio, Y. Tobah, K. Sugawara, A.A. Dubinov, A. Satou, M. Ryzhii, V. Ryzhii, T. Otsuji. Nanophotonics, 7, 741 (2018). DOI: 10.1515/nanoph-2017-0106
- D.V. Fateev, K.V. Mashinsky, V.V. Popov. Appl. Phys. Lett., 110, 061106 (2017). DOI: 10.1063/1.4975829
- I.S. Nefedov, C.A. Valaginnopoulos, L.A. Melnikov. J. Opt., 15, 114003 (2013). DOI: 10.1088/2040-8978/15/11/114003
- О.Н. Козина, Л.А. Мельников. Радиотехника и электроника, 67 (10), 1058 (2022). DOI: 10.31857/S0033849422100060 [O.N. Kozina, L.A. Melnikov. J. Commun. Technol. Electron., 67 (10), 1304 (2022). DOI: 10.1134/S1064226922100060]
- O.S. Kidwai, V. Zhukovsky, J.E. Sipe. Phys. Rev. A, 85, 053842(12) (2012). DOI: 10.1103/PhysRevA.85.053842
- A.A. Dubinov, V.Ya. Aleshkin, V. Mitin, T. Otsuji, V. Ryzhii. J. Phys. Condens. Matter., 23, 145302 (2011). DOI: 10.1088/0953-8984/23/14/145302
- C. Virojanadara, M. Syvajarvi, R. Yakimova, L.I. Johansson, A.A. Zakharov, T. Balasubramanian. Phys. Rev. B, 78, 245403 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevB.78.245403
- H. Mutschke, A.C. Andersen, D. Clement, Th. Henning, G. Peiter. Astron. Astrophys., 345, 87 (1999)
- J. Chen, Z.H. Levine, J.W. Wilkins. Phys. Rev. B, 50 (16), 11514 (1994)
- D.W. Berreman. J. Opt. Soc. Am., 62(4), 1157 (1972)
- D.A. Yakovlev, V.G. Chigrinov. Modeling and Optimization of the LCD Optical Performance (Wiley, London, 2015)
- S.P. Palto. J. Experiment. Theor. Phys., 92 (4), 552 (2001). DOI: 10.1134/1.1371338
- О.А. Голованов, Г.С. Макеева, А.Б. Ринкевич. ЖТФ, 86 (2), 119 (2016). [O.A. Golovanov, G.S. Makeeva, A.B. Rinkevich. Tech. Phys., 61 (2), 274 (2016). DOI: 10.1134/S1063784216020122]
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.
