Вышедшие номера
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.1
1Крымский 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.
  1. M.I. Stockman. Opt. Express, 19 (22), 22029 (2011)
  2. 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
  3. В.И. Балыкин. УФН, 188 (9), 935 (2018). DOI: 10.3367/UFNr.2017.09.038206
  4. В.В. Климов. УФН, 193 (3), 279 (2023). DOI: 10.3367/UFNr.2022.02.039153
  5. M.Yu. Gubin, A.Yu. Leksin, A.V. Shesterikov, A.V. Prokhorov, V.S. Volkov. Nanomaterials, 10, 122 (2020). DOI: 10.3390/nano10010122
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. M.Yu. Gubin, A.V. Shesterikov, S.N. Karpov, A.V. Prokhorov. Phys. Rev. B, 97, 085431 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevB.97.085431
  10. R.-M. Ma, S.-Y. Wang. Nanophotonics, 0298 (2021). DOI: 10.1515/nanoph-2021-0298
  11. D.J. Bergman, M.I. Stockman. Phys. Rev. Lett., 90 (2), 027402 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevLett.90.027402
  12. И.Е. Проценко. УФН, 182 (10), 1116 (2012). DOI: 10.3367/UFNr.0182.201210i.1116
  13. 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
  14. M.I. Stockman. Adv. Photon., 2 (5), 054002 (2020). DOI: 10.1117/1.AP.2.5.054002
  15. C. Jayasekara, M. Premaratne, M.I. Stockman, S.D. Gunapala. J. Appl. Phys., 118, 173101 (2015)
  16. 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
  17. 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
  18. J. Wang, W. Wei, X. Yan, J. Zhang, X. Zhang, X. Ren. Opt. Express, 25 (8), 9358 (2017). DOI: 10.1364/OE.25.009358
  19. 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)
  20. C. Couteau, A. Larrue, C. Wilhelm, C. Soci. Nanophotonics, 4, 90 (2015). DOI: 10.1515/nanoph-2015-0005
  21. L. Xu, F. Li, Y. Liu, F. Yao, S. Liu. Appl. Sci., 9, 861 (2019). DOI: 10.3390/app9050861
  22. Z. Gu, Q. Song, S. Xiao. Front. Chemistry, 8, 613504 (2021). DOI: 10.3389/fchem.2020.613504
  23. M.-S. Hwang, H.-R. Kim, K.-Y. Jeong, H.-G. Park, Yu. Kivshar. Nanophtonics, 0265 (2021). DOI: 10.1515/nanoph-2021-0265
  24. О.В. Кибис, М.Е. Портной. Письма в ЖТФ, 31 (15), 85 (2005)
  25. S. Iijima. Lett. Nature, 354 (11), 56 (1991)
  26. R. Saito, M. Fujita, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus. Appl. Phys. Lett., 60 (18), 2204 (1992). DOI: 10.1063/1.107080
  27. Ю.И. Лозовик, А.М. Попов. УФН, 167 (7), 751 (1997)
  28. T. Ando. J. Phys. Soc. Japan, 74 (3), 777 (2005). DOI: 10.1143/JPSJ.74.777
  29. М.Б. Белоненко, Н.Г. Лебедев, Е.В. Сочнева. ФТТ, 53 (1), 194 (2011)
  30. И.В. Дзедолик, А.Д. Ляшко. Опт. и спектр., 132 (10), 1087 (2024). DOI: 10.61011/OS.2024.10.59424.5988-24
  31. 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
  32. Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 132 (8), 839 (2024). DOI: 10.61011/OS.2024.08.59030.136-24
  33. П. Харрис. Углеродные нанотрубы и родственные структуры (Техносфера, М., 2003)
  34. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Электродинамика сплошных сред (Наука, Физ.-мат. лит., М., 1982)
  35. Н.В. Карлов. Лекции по квантовой электронике (Наука, Физ.-мат. лит., М., 1988)
  36. Р. Пантел, Г. Путхоф. Основы квантовой электроники (Мир, М., 1972)
  37. А. Ярив. Квантовая электроника и нелинейная оптика (Сов. радио, М., 1973)
  38. А.С. Давыдов. Квантовая механика (Физ.-мат. лит., М., 1963)
  39. М. Руссо, Ж.П. Матье. Задачи по оптике (Мир, М., 1976)
  40. Р. Дитчберн. Физическая оптика (Физ.-мат. лит., М., 1965).