Компьютерное моделирование взаимодействия предельно коротких оптических импульсов в силицене

Автор: Конобеева Наталия Николаевна

Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu

Рубрика: Компьютерное моделирование

Статья в выпуске: 1 (26), 2015 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрена задача о моделировании распространения и взаимодействия двух предельно коротких оптических импульсов в силицене. Электроны описывались на основании длинноволнового эффективного гамильтониана в случае низких температур. Выявлена зависимость от скорости и амплитуды предельно короткого импульса.

Компьютерное моделирование, силицен, предельно короткие оптические импульсы, столкновение, уравнения максвелла

Короткий адрес: https://sciup.org/14968976

IDR: 14968976   |   УДК: 535.3   |   DOI: 10.15688/jvolsu1.2015.1.5

Computer modeling of ultra-short optical pulses interaction in silicene

There is considerable interest in studying materials with graphene-like structures possessing unique electrical properties, which are promising for micro- and nanoelectronics. One of these materials is silicone - a monolayer of silicon atoms with a hexagonal lattice, which is characterized by a stronger spin-orbit interaction as compared to that in graphene. In addition, it is important that silicon is still the main element in modern electronics. In this paper we investigate the problem of modeling the ultra-short optical pulses propagation and interaction in silicene. Electrons were considered in long-wave approximation for Hamiltonian in the case of law temperatures. The dependence of pulse form on its amplitude was obtained. The obtained results show that interaction between the ultra-short optical pulses may be useful in light controlling device and can be, for example, the base for an analog comparator of pulse amplitudes. It should be noted, that when pulse speed increases then the magnitude of the spatial localization of a solitary pulse and the time over which a single pulse "passes" through the other decrease. All this leads to the fact that the effects associated with the nonlinear interaction of pulses does not have time to develop, and the collision is an "elastic" way.

Список литературы Компьютерное моделирование взаимодействия предельно коротких оптических импульсов в силицене

  • Бахвалов, Н. С. Численные методы (анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения)/Н. С. Бахвалов. -М.: Наука, 1975. -632 c.
  • Галкина, Е. Н. Распространение предельно коротких импульсов в углеродных нанотрубках в присутствии магнитного поля/Е. Н. Галкина, М. Б. Белоненко//Известия РАН. Серия физическая. -2011. -Т. 75, вып. 12. -С. 1727-1729.
  • Конобеева, Н. Н. Динамика предельно коротких электромагнитных импульсов в силиценовых волноводах/Н. Н. Конобеева, М. Б. Белоненко//ПЖТФ. -2013. -Т. 39, вып. 12. -С. 87-94.
  • Ландау, Л. Д. Теоретическая физика. Т. II. Теория поля/Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. -М.: Наука, 1988. -512 с.
  • Янюшкина, Н. Н. Влияние спин-орбитального взаимодействия на динамику предельно коротких импульсов в графеновых системах/Н. Н. Янюшкина, М. Б. Белоненко, Н. Г. Лебедев//Оптика и спектроскопия. -2012. -Т. 112 (3). -С. 498-501.
  • Aufray, B. Graphene-like silicon nanoribbons on Ag (110): A possible formation of silicene/B. Aufray, A. Kara, S. Vizzini, H. Oughaddou, C. Leandri, B. Ealet, G. Le Lay//Appl. Phys. Lett. -2010. -Vol. 96. -P. 183102.
  • Ezawa, M. Topological insulator and helical zero mode in silicone under inhomogeneous electric field/M. Ezawa//New J. Phys. -2012. -Vol. 14. -P. 033003.
  • Ezawa, M. Valley-polarized metals and quantum anomalous Hall effect in silicone/M. Ezawa//Phys. Rev. Lett. -2012. -Vol. 109. -P. 055502.
  • Lalmi, B. Epitaxial growth of a silicene sheet/B. Lalmi, H. Oughaddou, H. Enriquez, A. Kara, S. Vizzini, B. Ealet, B. Aufray//Appl. Phys. Lett. -2010. -Vol. 97. -P. 223109.
  • Novoselov, K. S. Electric field effect in atomically thin carbon films/K. S. Novoselov, A. K. Geim, V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov//Science. -2004. -Vol. 306. -P. 666-669.
  • Novoselov K. S. Two-dimensional atomic crystals/K. S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T. J. Booth, V. V. Khotkevich, S. V. Morozov, A. K. Geim//Proc. NatlAcad. Sci. USA. -2005. -Vol. 102 (No. 30). -P.10451.
  • Padova, P. Evidence of graphene-like electronic signature in silicone nanoribbons/P. Padova, C. Quaresima, C. Ottaviani, P. Sheverdyaeva, P. Moras, C. Carbone, D. Topwal, B. Olivieri, A. Kara, H. Oughaddou, B. Aufray, G. Lay//Appl. Phys. Lett. -2010. -Vol. 96. -P. 261905.
Еще