Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2025, выпуск 8 » Статья стр. 860
<<<>>>
Эффект Фарадея в трехпериодических бигиротропных фотонных кристаллах
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами, 23-22-00466
Дадоенкова Н.Н. 1, Глухов И.А. 1,2,3, Паняев И.С. 1,2, Санников Д.Г. 1,2, Дадоенкова Ю.С. 4
1Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина, Донецк, Россия
2Ульяновский государственный университет, Ульяновск, Россия
3Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, Ульяновск, Россия
4Universite Jean Monnet Saint-Etienne, CNRS, Institut d'optique Graduate School, Laboratoire Hubert Curien UMR, Saint-Etienne, France
Email: dadoenkova@yahoo.com, glukhov91@yandex.ru, panyaev.ivan@rambler.ru, sannikov-dg@yandex.ru, yuliya.dadoenkova@univ-st-etienne.fr
Поступила в редакцию: 9 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 6 мая 2025 г.
Принята к печати: 14 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 29 сентября 2025 г.
PDF версия
Теоретически исследован магнитооптический эффект Фарадея в одномерных трехпериодических фотонно-кристаллических структурах на основе диэлектриков (SiO2, TiO2) и ферритов-гранатов (YIG, Bi:YIG), образующих сверхъячейки вида [(ab)N(cd)M]. Рассмотрена полярная магнитооптическая конфигурация, при которой векторы намагниченности магнитных слоев фотонных кристаллов ортогональны границам слоев, а электромагнитная волна, распространяющаяся в фотонно-кристаллической структуре, имеет составляющую волнового вектора вдоль направления векторов намагниченности. С использованием метода матриц (4x4) получены частотно-угловые спектры прохождения плоских электромагнитных волн сквозь данные фотонные кристаллы. Исследованы положение и структура полос пропускания в спектрах запрещенных фотонных зон, зависимости углов фарадеевского вращения от частоты и угла падения электромагнитной волны для фотонных кристаллов при N=3, M=5 и K=7 (оптимальное количество периодов) при различных толщинах магнитных слоев. Показано, что в трехпериодических фотонных кристаллах возможно совмещение высоких значений коэффициентов пропускания и углов фарадеевского вращения, что делает данные структуры перспективными для различных технических приложений. Ключевые слова: магнитооптический эффект Фарадея, запрещенная фотонная зона, фотонные кристаллы.
  1. A.K. Zvezdin, V.A. Kotov. Modern Magnetooptics and Magnetooptical Materials (Bristol, Institute of Physics Publishing, 1997). DOI: 10.1201/9780367802608
  2. Magnetism, ed. by E. Du Tremolet de Lacheisserie, D. Gignouxand M. Schlenker (Boston, Springer, 2005)
  3. J. Grafe, M. Schmidt, P. Audehm, G. Schutz, E. Goering. Rev. Sci. Instrum., 85, 023901 (2014). DOI: 10.1063/1.4865135
  4. M. Atature, J. Dreiser, A. Badolato, A. Imamoglu. Nature Phys., 3, 101 (2007). DOI: 10.1038/nphys521
  5. N. Dissanayake, M. Levy, A. Chakravarty, P.A. Heiden, N. Chen, V.J. Fratello. J. Appl. Phys., 99, 091112 (2011). DOI: 10.1063/1.3633344
  6. Y.S. Dadoenkova, I.L. Lyubchanskii, Y.P. Lee, T. Rasing. Appl. Phys. Lett., 97 (11), 011901 (2010). DOI: 10.1063/1.3488679
  7. T. Goto, A.V. Baryshev, K. Tobinaga, M. Inoue. J. Appl. Phys., 107, 09A946 (2010). DOI: 10.1063/1.3365431
  8. T. Mikhailova, A. Shaposhnikov, A. Prokopov, A. Karavainikov, S. Tomilin, S. Lyashko, V. Berzhansky. In: EPJ Web of Conferences (2018), vol. 185, 02016. DOI: 10.1051/epjconf/201818502016
  9. Y.S. Dadoenkova, F.F.L. Bentivegna, S.G.Moiseev. Phys. Scr., 98, 105006 (2019). DOI: 10.1088/1402-4896/ab2780
  10. E.A. Diwan, F. Royer, D. Jamon, R. Kekesi, S. Neveau, M.F. Blanc-Mignon, J.J. Rousseau. JNN, 16, 10160 (2016). DOI: 10.1166/jnn.2016.12844
  11. B. Gaiyan, D. Lijuan, F. Shuai, F. Zhifang. Opt. Mater., 35 (2), 252 (2012). DOI: 10.1016/j.optmat.2012.08.015
  12. Y.S. Dadoenkova, N.N. Dadoenkova, I.L. Lyubchanskii, J. Klos, M. Krawczyk. IEEE Trans. Magn., 53, 2501005 (2017). DOI: 10.1109/TMAG.2017.2712278
  13. J.W. Klos, M. Krawczyk, Y.S. Dadoenkova, N.N. Dadoenkova, I.L. Lyubchanskii. J. Appl. Phys., 115 (17), 174311 (2014). DOI: 10.1063/1.4874797
  14. Y.S. Dadoenkova, N.N. Dadoenkova, I.L. Lyubchanskii, J.W. Klos, M. Krawczyk. J. Appl. Phys., 120 (7), 73903 (2016). DOI: 10.1063/1.4961326
  15. J.W. Klos, M. Krawczyk, Y.S. Dadoenkova, N.N. Dadoenkova, I.L. Lyubchanskii. IEEE Trans. Magn., 50 (11), 2 (2014). DOI: 10.1109/TMAG.2014.2321532
  16. Y.S. Dadoenkova, N.N. Dadoenkova, J.W. K os, M. Krawczyk, I.L. Lyubchanskii. Phys. Rev. A, 96 (4), 43804 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevA.96.043804
  17. J.D. Joannopoulos, S.G. Johnson, J.N.J. Winn, R.D. Meade. Photonic Crystals. Molding the Flow of Light, 2nd ed. (Princeton, Prinstone University Press, 2008)
  18. S.V. Eliseeva, Y.F. Nasedkina, D.I. Sementsov. Progr. Electromag. Res. M, 51, 131 (2016). DOI: 10.2528/PIERM16080403
  19. I.S. Panyaev, L.R. Yafarova, D.G. Sannikov, N.N. Dadoenkova, Y.S. Dadoenkova, I.L. Lyubchanskii. J. Appl. Phys., 126 (10), 103102 (2019). DOI: 10.1063/1.5115829
  20. I.S. Panyaev, N.N. Dadoenkova, Y.S. Dadoenkova, I.A. Rozhleys, M. Krawczyk, I.L. Lyubchanskii, D.G. Sannikov. J. Phys. D, 49 (43), 435103 (2016). DOI: 10.1088/0022-3727/49/43/435103
  21. I.S. Panyaev, D.G. Sannikov, Y.S. Dadoenkova, N.N. Dadoenkova. IEEE Sens. J., 22 (23), 22428 (2022). DOI: 10.1109/JSEN.2022.3217117
  22. I.S. Panyaev, D.G. Sannikov, N.N. Dadoenkova, Y.S. Dadoenkova. Appl. Opt., 60 (7), 1943 (2021). DOI: 10.1364/ao.415966
  23. И.А. Глухов, С.Г. Моисеев. Опт. и спектр., 131 (11), 1475 (2023). DOI: 10.61011/OS.2023.11.57005.5095-23
  24. A.D. Block, P. Dulal, B.J.H. Stadler, N.C.A. Seaton. IEEE Photonics J., 6, 0600308 (2014). DOI: 10.1109/JPHOT.2013.2293610
  25. A. Kehlberger, K. Richter, M.C. Onbasli, G. Jakob, D.H. Kim, T. Goto, C.A. Ross, G. Gotz, G. Reiss, T. Kuschel, M. Klaui. Phys. Rev. Applied, 4, 014008 (2015). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.4.014008
  26. S. Mito, Yu. Shiotsu, J. Sasano, H. Takagi, M. Inoue. AIP Advances, 7 (5), 056316 (2017). DOI: 10.1063/1.4976952
  27. F. Royer, B. Varghese, E. Gamet, S. Neveau, Y. Jourlin, D. Jamon. ACS Omega, 5, 2886 (2020). DOI: 10.21/acsomega.9b03728
  28. T.V. Mikhailova, V.N. Berzhansky, A.N. Shaposhnikov, A.V. Karavainikov, A.R. Prokopov, Y.M. Kharchenko, I.M. Lukienko, O.V. Miloslavskaya, M.F. Kharchenko. Opt. Mater., 78, 521 (2018). DOI: 10.1016/j.optmat.2018.03.011
  29. В.Н. Бержанский, А.Н. Шапошников, А.Р. Прокопов, А.В. Каравайников, Т.В. Михайлова, И.Н. Лукиенко, Ю.Н. Харченко, В.О. Голуб, О.Ю. Салюк, В.И. Белотелов, ЖЭТФ, 150, 859 (2016). DOI: 10.7868/S004445101611002X
  30. M. Inoue, K.I. Arai, T. Fujii, M. Abe. J. Appl. Phys., 83 (11), 6768 (1998). DOI: 10.1063/1.367789
  31. M. Inoue, R. Fujikawa, A. Baryshev, A. Khanikaev, P.B. Lim, H. Ushida, O. Aktsipetrov, A. Fedyanin, T. Murzina, A. Granovsky. J. Phys. D, 39, R151 (2006). DOI: 10.1109/INTMAG.2006.375428
  32. D.O. Ignatyeva, T.V. Mikhailova, P. Kapralov, S. Lyashko, V.N. Berzhansky, V.I. Belotelov. Phys. Rev. Applied, 22 (4), 044064 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.22.044064
  33. И.А. Глухов, И.С. Паняев, Д.Г. Санников, Ю.С. Дадоенкова, Н.Н. Дадоенкова. Опт. и спектр., 132 (5), 557 (2024). DOI: 10.61011/OS.2024.05.58464.6401-24
  34. D.W. Berreman. J. Opt. Soc. Am., 62 (4), 502 (1972). DOI: 10.1364/JOSA.62.000502
  35. J.R. Devore. J. Opt. Soc. Am., 41 (6), 416 (1951). DOI: 10.1364/JOSA.41.000416
  36. I.H. Malitson. J. Opt. Soc. Am., 55 (10), 1205 (1965). DOI: 10.1364/JOSA.55.001205
  37. B. Johnson, A.K. Walton. Br. J. Appl. Phys., 16 (4), 475 (1965). DOI: 10.1088/0508-3443/16/4/310
  38. M. Torfeh, H. Le Gall. Phys. Status Solidi, 63 (1), 247 (1981). DOI: 10.1002/pssa.2210630133
  39. V. Doormann, J.P. Krumme, C.P. Klages, M. Erman. Appl. Phys. A, 34 (4), 223 (1984). DOI: 10.1007/BF00616576
  40. M. Wallenhorst, M. Niemoller, H. Dotsch, P. Hertel, R. Gerhardt, B. Gather. J. Appl. Phys., 77 (7), 2902 (1995). DOI: 10.1063/1.359516
  41. J.P. Krumme, C.P. Klages, V. Doormann. Appl. Opt., 23 (8), 1184 (1984). DOI: 10.1364/AO.23.001184
  42. N.N. Dadoenkova, I.L. Lyubchanskii, M.I. Lyubchanskii, E.A. Shapovalov, Y.P. Lee. Frontiers in Optical Technology: Materials \& Devices (Nova Science, New York, 2007), p. 22-72
  43. В.И. Белотелов, А.К. Звездин. Фотонные кристаллы и другие метаматериалы (Бюро Квантум, М., 2006) 143 с
  44. M.J. Steel, M. Levy, R.M. Osgood, Jr. IEEE Photonics Technology Letters, 12 (9) 1171 (2000). DOI: 10.1109/68.874225

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

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme