Дефектные моды фотонного кристалла с проводящим нанослоем на изолирующей подложке
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами, 25-22-00199
Скрипаль А.В.
1, Пономарев Д.В.
1, Шаронов В.Е.
11Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: skripala_v@info.sgu.ru, ponomarev87@mail.ru, 769545.1998@mail.ru
Поступила в редакцию: 26 марта 2024 г.
В окончательной редакции: 23 октября 2024 г.
Принята к печати: 1 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 6 января 2025 г.
Исследовано возникновение дефектной моды в запрещенной зоне одномерного фотонного кристалла с диэлектрическим заполнением, обусловленной объемным нарушением периодичности структуры при наличии проводящих нанослоев, нанесенных на изолирующие подложки. Экспериментальные данные подтверждают результаты расчетов амплитудно-частотных характеристик, выполненных с использованием метода матрицы переноса, демонстрируют возникновение дефектной моды в запрещенной зоне в X-диапазоне частот при толщинах проводящих слоев 100-140 nm и величинах поверхностного сопротивления в диапазоне значений 7-200 Ω/sq. Реализация эффекта прозрачности фотонного кристалла с проводящим нанослоем на частоте дефектной моды или эффекта подавления дефектной моды достигается выбором соотношения между продольным размером нарушения и длиной стоячей волны. Описана зависимость коэффициента поглощения электромагнитной волны в проводящем нанослое от направления распространения волны через фотонный кристалл, степень проявления которого определяется величиной напряженности электрического поля в месте расположения нанослоя. Ключевые слова: фотонный кристалл, проводящий нанослой, амплитудно-частотные характеристики, дефектная мода.
- М.М. Рыбин, М.Ф. Лимонов. УФН, 189 (8), 881 (2019). DOI: 10.3367/UFNr.2019.03.038543 [M.V. Rybin, M.F. Limonov. Phys. Usp., 62 (8), 823 (2019). DOI: 10.3367/UFNe.2019.03.038543]
- В.А. Толмачев. Опт. и спектр., 122 (4), 665 (2017). DOI: 10.7868/S0030403417030217 [V.A. Tolmachev. Opt. Spectrosc., 122 (4), 646 (2017). DOI: 10.1134/S0030400X17030201]
- C. Sibilia, T.M. Benson, M. Marciniak, T. Szoplik. Photonic crystals: physics and technology (Springer, Milan, 2008), DOI: 10.1007/978-88-470-0844-1
- D.A. Usanov, S.A. Nikitov, A.V. Skripal, D.V. Ponomarev. One-dimensional microwave photonic crystals: new applications. (CRC Press, Taylor Francis Group, Boca Raton, FL, USA, 2019), DOI: 10.1201/9780429276231
- В.М. Мухортов, С.И. Масычев, А.А. Маматов, Вас.М. Мухортов. Письма в ЖТФ, 39 (20), 70 (2013). [V.M. Mukhortov, S.I. Masychev, A.A. Mamatov. Tech. Phys. Lett., 39 (10), 921 (2013). DOI: 10.1134/S1063785013100234]
- Ал.А. Никитин, Ан.А. Никитин, А.Б. Устинов, E. Lahderanta, Б.А. Калиникос. ЖТФ, 86 (6), 115 (2016). [A.A. Nikitin, A.A. Nikitin, A.B. Ustinov, B.A. Kalinikos, E. Lahderanta. Tech. Phys., 61 (6), 913 (2016). DOI: 10.1134/S106378421606013X]
- B.A. Belyaev, S.A. Khodenkov, V.F. Shabanov. Dokl. Phys., 61 (4), 155 (2016). DOI: 10.1134/S1028335816040017
- Б.А. Беляев, С.А. Ходенков, Р.Г. Галеев, В.Ф. Шабанов. ДАН. Физика, 485 (1), 27 (2019). DOI: 10.31857/S0869-5652485127-32 [B.A. Belyaev, V.F. Shabanov, S.A. Khodenkov, R.G. Galeev. Dokl. Phys., 64 (3), 85 (2019). DOI: 10.1134/S1028335819030017]
- H.C.C. Fernandes, J.L.G. Medeiros, I.M.A. Junior, D.B. Brito. PIERS Online, 3 (5), 689 (2007). DOI: 10.2529/PIERS060901105337
- H.B. El-Shaarawy, F. Coccetti, R. Plana, M. El-Said, E.A. Hashish. WSEAS Trans. Comm., 7 (11), 1112 (2008)
- J. Yao, C. Yuan, H. Li, J. Wu, Y. Wang, A.A. Kudryavtsev, V.I. Demidov, Z. Zhou. AIP Advances, 9 (6), 065302(2019). DOI: 10.1063/1.5097194
- Tao Wei, Songping Wu, Jie Huang, Hai Xiao, Jun Fan. Appl. Phys. Lett., 99 (11), 113517 (2011). DOI: 10.1063/1.3636406
- Jie Huang, Tao Wei, Xinwei Lan, Jun Fan, and Hai Xiao. Proc. SPIE 8345, Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems (San Diego, United States, 2012), 83452Z. DOI: 10.1117/12.915035
- Д.А. Усанов, С.А. Никитов, А.В. Скрипаль, Д.В. Пономарев, О.М. Рузанов, И.О. Тимофеев. Радиотехника и электроника, 65 (5), 495 (2020). DOI: 10.31857/S0033849420040099 [D.A. Usanov, A.V. Skripal', D.V. Ponomarev, O.M. Ruzanov, I.O. Timofeev, S.A. Nikitov. J. Comm. Technol. Electron., 65 (5), 541 (2020). DOI: 10.1134/S1064226920040087]
- R.G. Bikbaev, S.Ya. Vetrov, I.V. Timofeev. J. Opt., 19 (1), 015104 (2017). DOI: 10.1088/2040-8986/19/1/015104
- А.П. Виноградов, А.В. Дорофеенко, А.М. Мерзликин, А.А. Лисянский. УФН, 180 (3), 249 (2010). DOI: 10.3367/UFNr.0180.201003b.0249 [A.P. Vinogradov, A.V. Dorofeenko, A.M. Merzlikin, A.A. Lisyansky. Phys. Usp., 53 (3), 243 (2010). DOI: 10.3367/UFNe.0180.201003b.0249]
- A.P. Vinogradov, A.V. Dorofeenko, S.G. Erokhin, M. Inoue, A.A. Lisyansky. Phys. Rev. B, 74 (4), 045128 (2006). DOI: 10.1103/PhysRevB.74.045128
- A.V. Skripal, D.V. Ponomarev, A.A. Komarov. IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 68 (12), 5115 (2020). DOI: 10.1109/TMTT.2020.3021412
- D.P. Belozorov, A.A. Girich, S.V. Nedukh, A.N. Moskaltsova, S.I. Tarapov. PIER Lett., 46, 7 (2014). DOI: 10.2528/PIERL13122502
- T. Goto, A.V. Dorofeenko, A.M. Merzlikin, A.V. Baryshev, A.P. Vinogradov, M. Inoue, A.A. Lisyansky, A.B. Granovsky. Phys. Rev. Lett., 101 (11), 113902 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.113902
- А.В. Скрипаль, Д.В. Пономарев, А.А. Комаров, В.Е. Шаронов. Изв. Сарат. ун-та. Нов. cер. Сер. Физика, 22 (2), 123 (2022). DOI: 10.18500/1817-3020-2022-22-2-123-130 [Al.V. Skripal, D.V. Ponomarev, A.A. Komarov, V.E. Sharonov. Izv. Sarat. Univ. Phys., 22 (2), 123 (2022). DOI: 10.18500/1817-3020-2022-22-2-123-130]
- E. Yablonovitch, T.J. Gimitter, R.D. Meade. Phys. Rev. Lett., 67 (24), 3380 (1991). DOI: 10.1103/PhysRevLett.67.3380
- Б.А. Беляев, А.С. Волошин, В.Ф. Шабанов. ДАН, 403 (3), 319 (2005). [B.A. Belyaev, A.S. Voloshin, V.F. Shabanov. Dokl. Phys., 50 (7), 337 (2005). DOI: 10.1134/1.2005355]
- В.А. Гуняков, С.А. Мысливец, А.М. Паршин, В.Я. Зырянов, В.Г. Архипкин, В.Ф. Шабанов. ЖТФ, 80 (10), 95 (2010). [V.A. Gunyakov, S.A. Myslivets, A.M. Parshin, V.Y. Zyryanov, V.G. Arkhipkin, V.F. Shabanov. Tech. Phys., 55 (10), 1484 (2010). DOI: 10.1134/S1063784210100142]
- M. Inoue, A. Baryshev, H. Takagi, P.B. Lim, K. Hatafuku, J. Noda, K. Togo. Phys. Lett., 98, 132511 (2011). DOI: 10.1063/1.3567940
- Д.А. Усанов, А.В. Скрипаль, А.А. Романов. ЖТФ, 87 (6), 884 (2017). DOI: 10.21883/JTF.2017.06.44511.1898 [D.A. Usanov, A.V. Skripal', A.A. Romanov. Tech. Phys., 62 (6), 899 (2017). DOI: 10.1134/S1063784217060263]
- S. Fan, M.F. Yanik, Z. Wang, S. Sandhu, M.L. Povinelli, J. Light. Technol., 24 (12), 4493 (2006). DOI: 10.1109/JLT.2006.886061
- В.С. Горелик, В.В. Капаев. ЖЭТФ, 150 (3), 435 (2016). DOI: 10.7868/S0044451016090017 [V.S. Gorelik, V.V. Kapaev. JETP, 123 (3), 373 (2016). DOI: 10.1134/S1063776116070062]
- А.В. Скрипаль, Д.В. Пономарев, В.Е. Шаронов. Письма в ЖТФ, 49 (19), 27 (2023). DOI: 10.61011/PJTF.2023.19.56269.19645 [Al.V. Skripal, D.V. Ponomarev, V.E. Sharonov. Tech. Phys. Lett., 49 (10), 23 (2023). DOI: 10.21883/0000000000]
- Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.cmc.ca/wp-content/uploads/2019/08/ Basics_Of_MeasuringDielectrics_5989-2589EN.pdf
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.