Нанолазер на углеродной нанотрубке
Эта работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, Отрасль знания: 02 Основной код классификатора:02-204 Дополнительные коды классификатора: 02-20702-302 Название проекта Поверхностные и объемные плазмон-поляритоны в металл-диэлектрических наноразмерных элементах и структурах, 19-72-20154
Дзедолик И.В.
1, Кузьмин А.А.
1, Поляков В.Е.
11Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Физико-технический институт, Симферополь, Россия

Email: igor.dzedolik@cfuv.ru, andreyka-kuzmin-03@mail.ru, vadyald@gmail.com
Поступила в редакцию: 1 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 4 декабря 2025 г.
Принята к печати: 5 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 24 февраля 2026 г.
Рассмотрена теоретическая модель нанолазера на углеродной нанотрубке с хиральностью "зигзаг", имеющей полупроводниковые свойства. На концах нанотрубки реализованы периодические неоднородности поверхности, образующие брэгговские решетки, т. е. такая нанотрубка представляет собой нанорезонатор. Показано, что при накачке нанорезонатора излучением оптического диапазона в нанолазере при превышении порога генерации возникает когерентный поток поверхностных плазмон-поляритонов. Ключевые слова: углеродная нанотрубка, нанорезонатор, нанолазер, плазмон-поляритон.
- M.I. Stockman. Opt. Express, 19 (22), 22029 (2011)
- А.П. Виноградов, Е.С. Андрианов, А.А. Пухов, А.В. Дорофеенко, А.А. Лисянский. УФН, 182 (10), 1122 (2012). DOI: 10.3367/UFNr.0182.201210j.1122
- В.И. Балыкин. УФН, 188 (9), 935 (2018). DOI: 10.3367/UFNr.2017.09.038206
- В.В. Климов. УФН, 193 (3), 279 (2023). DOI: 10.3367/UFNr.2022.02.039153
- M.Yu. Gubin, A.Yu. Leksin, A.V. Shesterikov, A.V. Prokhorov, V.S. Volkov. Nanomaterials, 10, 122 (2020). DOI: 10.3390/nano10010122
- М.Ю. Губин, И.В. Дзедолик, Т.В. Прохорова, В.С. Перескоков, А.Ю. Лексин. Опт. и спектр., 130 (3), 448 (2022). DOI: 10.21883/OS.2022.03.52176.2700-21
- I.V. Dzedolik, S.V. Tomilin, S.N. Polulyakh, B.M. Yakubenko. St. Petersburg State Polytech. Univ. J. Phys. Math., 16 (3.1), 163 (2023). DOI: 10.18721/JPM.163.129
- S.I. Azzam, A.V. Kildishev, R.-M. Ma, C.-Z. Ning, R. Oulton, V.M. Shalaev, M.I. Stockman, J.-L. Xu, X. Zhang. Light: Sci. Appl., 9, 90 (2020). DOI: 10.1038/s41377-020-0319-7
- M.Yu. Gubin, A.V. Shesterikov, S.N. Karpov, A.V. Prokhorov. Phys. Rev. B, 97, 085431 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevB.97.085431
- R.-M. Ma, S.-Y. Wang. Nanophotonics, 0298 (2021). DOI: 10.1515/nanoph-2021-0298
- D.J. Bergman, M.I. Stockman. Phys. Rev. Lett., 90 (2), 027402 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevLett.90.027402
- И.Е. Проценко. УФН, 182 (10), 1116 (2012). DOI: 10.3367/UFNr.0182.201210i.1116
- M.A. Noginov, G. Zhu, A.M. Belgrave, R. Bakker, V.M. Shalaev, E.E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, U. Wiesner. Nature, 460, 1110 (2009). DOI: 10.1038/nature08318
- M.I. Stockman. Adv. Photon., 2 (5), 054002 (2020). DOI: 10.1117/1.AP.2.5.054002
- C. Jayasekara, M. Premaratne, M.I. Stockman, S.D. Gunapala. J. Appl. Phys., 118, 173101 (2015)
- I.O. Zolotovskii, Yu.S. Dadoenkova, S.G. Moiseev, A.S. Kadochkin, V.V. Svetukhin, A.A. Fotiadi. Phys. Rev. A, 97, 053828 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevA.97.053828
- H. Li, Z.-T. Huang, K.-B. Hong, M.-W. Yu, C.-H. Wu, C.-S. Yang, T.-R. Lin, K.-P. Chen, T.-C. Lu. J. Appl. Phys., 131, 011101 (2022). DOI: 10.1063/5.0061329
- J. Wang, W. Wei, X. Yan, J. Zhang, X. Zhang, X. Ren. Opt. Express, 25 (8), 9358 (2017). DOI: 10.1364/OE.25.009358
- M.J.H. Marell, B. Smalbrugge, E.J. Geluk, P.J. van Veldhoven, B. Barcones, B. Koopmans, R. Notzel, M.K. Smit, M.T. Hill. Opt. Express, 19 (16), 15109 (2011)
- C. Couteau, A. Larrue, C. Wilhelm, C. Soci. Nanophotonics, 4, 90 (2015). DOI: 10.1515/nanoph-2015-0005
- L. Xu, F. Li, Y. Liu, F. Yao, S. Liu. Appl. Sci., 9, 861 (2019). DOI: 10.3390/app9050861
- Z. Gu, Q. Song, S. Xiao. Front. Chemistry, 8, 613504 (2021). DOI: 10.3389/fchem.2020.613504
- M.-S. Hwang, H.-R. Kim, K.-Y. Jeong, H.-G. Park, Yu. Kivshar. Nanophtonics, 0265 (2021). DOI: 10.1515/nanoph-2021-0265
- О.В. Кибис, М.Е. Портной. Письма в ЖТФ, 31 (15), 85 (2005)
- S. Iijima. Lett. Nature, 354 (11), 56 (1991)
- R. Saito, M. Fujita, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus. Appl. Phys. Lett., 60 (18), 2204 (1992). DOI: 10.1063/1.107080
- Ю.И. Лозовик, А.М. Попов. УФН, 167 (7), 751 (1997)
- T. Ando. J. Phys. Soc. Japan, 74 (3), 777 (2005). DOI: 10.1143/JPSJ.74.777
- М.Б. Белоненко, Н.Г. Лебедев, Е.В. Сочнева. ФТТ, 53 (1), 194 (2011)
- И.В. Дзедолик, А.Д. Ляшко. Опт. и спектр., 132 (10), 1087 (2024). DOI: 10.61011/OS.2024.10.59424.5988-24
- И.А. Александров, Д.В. Чубуков, Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 131 (11), 1582 (2023). DOI: 10.61011/OS.2023.11.57029.129-23
- Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 132 (8), 839 (2024). DOI: 10.61011/OS.2024.08.59030.136-24
- П. Харрис. Углеродные нанотрубы и родственные структуры (Техносфера, М., 2003)
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Электродинамика сплошных сред (Наука, Физ.-мат. лит., М., 1982)
- Н.В. Карлов. Лекции по квантовой электронике (Наука, Физ.-мат. лит., М., 1988)
- Р. Пантел, Г. Путхоф. Основы квантовой электроники (Мир, М., 1972)
- А. Ярив. Квантовая электроника и нелинейная оптика (Сов. радио, М., 1973)
- А.С. Давыдов. Квантовая механика (Физ.-мат. лит., М., 1963)
- М. Руссо, Ж.П. Матье. Задачи по оптике (Мир, М., 1976)
- Р. Дитчберн. Физическая оптика (Физ.-мат. лит., М., 1965).