Реєстраційний номер
0216U001792,
0114U004665
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Високочастотні та оптичні явища в гібридних плазмонних структурах на основі напівпровідникових сполук А3В5.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Порошин Володимир Миколайович,
Дата реєстрації
20-04-2016
Організація виконавець
Інститут фізики НАН України
Опис етапу
Наведені результати досліджень взаємодії терагерцових електромагнітних хвиль з гібридними плазмонними структурами, що складається з субхвильового металічного грейтінгу (гратки) та напівпровідникової гетероструктури з електронним 2D газом, що має велику рухливість. Аналізувались також гетероструктури профільованою поверхнею. Досліджено поведінку коефіцієнтів проходження, відбивання і втрат так і особливості розподілу ближнього поля. Показано, що частотні залежності коефіцієнтів пропускання, видбиття та поглинання в ТГц діапазоні мають ряд резонансних екстремумів, які пов'язані зі збудженням колективних коливань електронів - плазмонів в 2D газу. В залежності від фактора заповнення металічного грейтінга, та параметрів 2D газу змінюється частота та інтенсивність плазмонних резонансів. Ближнє поле системи має квазі-квадрупольну структуру, яка зумовлена збудженням падаючою хвилею протилежних зарядів на кінцях смужок грейтінга та зеркального зображення цих зарядів в площині 2D газу. Показано, що ефекти локальної концентрації і підсилення електричного поля значно зростають, у порівнянні з одиночним металічним грейтінгом. Крім того, при частотах близьких до плазмонного резонансу, ці ефекти можуть зростати ще на порядок. Поле в ближній зоні концентрується в області між металічною смужкою грейтінга і областю 2D-газу, що лежить під нею. Використовуючи закон Кіргофа для теплового випромінювання та розвинуту теорію взаємодії електромагнітної хвилі зі зразком з профільованою поверхнею пояснено та кількісно описано експериментальні спектри випромінювання епітаксійних шарів GaN з профільованою поверхнею. Показана можливість збудження просторово- та частотно-впорядкованого ("когерентного") випромінювання електромагнітних хвиль ТГц діапазону. На основі цих результатів запропоновано модель детектора терагерцового діапазону.
Опис продукції
Встановлено, що спектри відбивання для профільованої поверхні для p- поляризації мають резонансні особливості, що відповідають збудженню поверхневих плазмон - поляритонів. Для s- поляризації ці особливості відсутні. Результати побудованої теорії гарно описують результати експериментальних вимірювань. Використовуючи закон Кіргофа для теплового випромінювання та розвинуту теорію взаємодії електромагнітної хвилі зі зразком з профільованою поверхнею вдалося пояснити та кількісно описати експериментальні спектри випромінювання епітаксійних шарів GaN з профільованою поверхнею.
Автори роботи
Вайнберг Віктор Володимирович
Коротєєв Вадим
Кочелап Вячеслав Олександрович
Порошин Володимир Миколайович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
