Графеновый фотонный кристалл

Автор: Колесников Антон Александрович, Лозовик Юрий Ефремович

Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt

Статья в выпуске: 1 (17) т.5, 2013 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается новый тип фотонного кристалла, состоящий из периодически расположенных слоев графеновых и диэлектрических дисков, погруженных в диэлектрическую среду. Рассчитаны зонная структура и спектр прохождения такого фотонного кристалла. Фотонные кристаллы на основе графена могут быть эффективно использованы в качестве частотных фильтров и волноводов в дальней области ИК-спектра. Благодаря существенному уменьшению поглощения на низких частотах в допированном графене в фотонном кристалле также подавляется затухание и скин-эффект. Обсуждаются преимущества фотонного кристалла на основе графена.

Графен, фотонный кристалл, зонная структура

Короткий адрес: https://sciup.org/142185897

IDR: 142185897

Список литературы Графеновый фотонный кристалл

Eldada L. Advances in telecom and datacom optical components//Optical Engineering. -2001. -V. 40. -P. 1165-1178.
Chigrin D. N., Sotomayor C. M. Periodic thin-film interference filters as one-dimensional photonic crystals//Optics and Spectroscopy. -2001. -V. 91, N 3. -P. 484-489.
Yablonovitch E. Inhibited Spontaneous Emission in Solid-State Physics and Electronics//Phys. Rev. Lett. -1987. -V. 58. -P. 2059-2062.
John S. Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices//Phys. Rev. Lett. -1987. -V. 58. -P. 2486-2489.
Joannopolous J. D., Meade R. D., Winn J. N. Photonic Crystals: The Road from Theory to Practice. -Princeton, NJ: Princeton University Press, 1995.
Joannopolous J. D., Johnson S. G., Winn J. N., Meade R. D. Photonic Crystals: Molding the Flow of Light. -Princeton, NJ: Princeton University Press, 2008.
Ulrich R., Tacke M. Submillimeter waveguiding on periodic metal structure//Appl. Phys. Lett. -1973. -V. 22. -P. 251.
McGurn A. R., Maradudin A. A. Photonic band structures of two-and three-dimensional periodic metal or semiconductor arrays//Phys. Rev. B. -1993. -V. 48. -P. 17576-17579.
Kuzmiak V., Maradudin A. A. Photonic band structures of one-and two-dimensional periodic systems with metallic components in the presence of dissipation//Phys. Rev. B. -1997. -V. 55. -P. 7427-7444.
Takeda H., Yoshino K. Tunable light propagation in Y-shaped waveguides in twodimensional photonic crystals utilizing liquid crystals as linear defects//Phys. Rev. B. -2003. -V. 67. -P. 73106.
Berman O. L., Lozovik Yu. E., Eiderman S. L., Coalson R. D. Superconducting photonic crystals: Numerical calculations of the band structure//Phys. Rev. B. -2006. -V. 74. -P. 92505.
Lozovik Yu. E., Eiderman S. I., Willander M. The two-dimensional superconducting photonic crystal//Laser Physics. -2007. -V. 17, N 9. -P. 1183-1186.
Berman O. L., Boyko V. S., Kezerashvilli R.Ya., Lozovik Yu. E. Anomalous far-infrared monochromatic transmission through a film of type-II superconductor in magnetic field//Phys. Rev. B. -2008. -V. 78. -P. 94506.
Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V., Jiang D., Zhang Y., Dubonos S. V., Grigorieva I. V., Firsov A. A. Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films//Science. -2004. -V. 306. -P. 666.
Luk'yanchuk I. A., Kopelevich Y. Phase analysis of quantum oscillations in graphite//Phys. Rev. Lett. -2004. -V. 93. -P. 166402.
Zhang Y., Small J. P., Amori M. E. S., Kim P. Electric Field Modulation of Galvanomagnetic Properties of Mesoscopic Graphite//Phys. Rev. Lett. -2005. -V. 94. -P. 176803.
Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V., Jiang D., Katsnelson M. I., Grigorieva I. V.,
Dubonos S. V. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene//Nature (London). -2005. -V. 438. -P. 197.
Zhang Y., Tan Y., Stormer H. L., Kim P. Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry's phase in graphene//Nature (London). -2005. -V. 438. -P. 201.
Kechedzhi K., Kashuba O., Fal'ko V. I. Quantum kinetic equation and universal conductance fluctuations in graphene//Phys. Rev. B. -2008. -V. 77. -P. 193403.
Katsnelson M. I. Optical properties of graphene: The Fermi liquid approach//Europhys. Lett. -2008. -V. 84. -P. 37001.
Castro Neto A. H., Guinea F., Peres N.M. R., Novoselov K. S., Geim A. K. The electronic properties of graphene//Rev. Mod. Phys. -2009. -V. 81. -P. 109.
Sarma S., Hwang E. H., Tse W.-K. Many-body interaction effects in doped and undoped graphene: Fermi liquid versus non-Fermi liquid//Phys. Rev. B. -2007. -V. 75. -P. 121406.
Nomura K., MacDonald A. H. Fractional quantum Hall effect in graphene//Phys. Rev. B. -2006. -V. 74. -P. 235417.
Toke C., Lammert P. E., Crespi V. H., Jain J. K. Many-body interaction effects in doped and undoped graphene: Fermi liquid versus non-Fermi liquid//Phys. Rev. B. -2007. -V. 75. -P. 121406.
Gusynin V. P., Sharapov S. G. Unconventional Integer Quantum Hall Effect in Graphene//Phys. Rev. B. -2005. -V. 71. -P. 125124.
Gusynin V. P., Sharapov S. G. Unconventional Integer Quantum Hall Effect in Graphene//Phys. Rev. Lett. -2005. -V. 95. -P. 146801.
Nair R. R., Blake P., Grigorenko A. N., Novoselov K. S., Booth T. J., Stauber T., Peres N. M. R., Geim A. K. Fine Structure Constant Defines Visual Transparency of Graphene//Science. -2008. -V. 320. -P. 1308.
Falkovsky L. A., Varlamov A. A. Space-time dispersion of graphene conductivity//Eur. Phys. J. B. -2007. -V. 56. -P. 281.
Falkovsky L.A., Pershoguba S. S. Optical far-infrared properties of a graphene monolayer and multilayer//Phys. Rev. B. -2007. -V. 76. -P. 153410.
Falkovsky L. A. Optical properties of grapheme//J. Phys.: Conf. Ser. -2008. -V. 129. -P. 12004.
Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. -М.: Наука, Физматлит, 1982.
Taflov A., Hagness S. C. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method. -Artech House, 2005.

Еще

Статья научная