Моделирование возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов в прямоугольном нанорезонаторе на основе золота
Автор: Бычков И.В., Кузьмин Д.А., Загребина М.А.
Рубрика: Физика
Статья в выпуске: 3 т.15, 2023 года.
Бесплатный доступ
Изучается возбуждение поверхностных плазмон-поляритонов в ограниченной наноструктуре на основе дискретной модели двумерной области, взаимодействующей с осциллятором. Наноструктура представляет собой прямоугольник, выделенный на поверхности металла на границе раздела сред золото-оксид кремния, поверхностные плазмон-поляритоны возбуждаются точечным источником электромагнитного излучения, расположенным над поверхностью металла. Динамика точечного источника излучения описывается дискретным вариантом уравнения Ван дер Поля при малой нелинейности параметров источника. Из дисперсионного соотношения для поверхностных плазмон-поляритонов на одиночной границе раздела сред металл-диэлектрик в статье будут получены параметры структуры золото-оксид кремния (фазовая скорость волны, частота источника излучения, характерное время в системе и др.) и проанализированы распределения волнового поля в структуре при различных положениях точечного осциллятора и различных коэффициентах связи волнового поля с осцилляторами. Модовый состав резонансного поля в нанорезонаторе при различных положениях источника излучения и коэффициентах связи выявлен с помощью преобразования Фурье волнового поля по пространственным координатам, а также проанализирована временная эволюция амплитуд возбуждаемых мод волнового поля и приведены границы применимости рассматриваемой модели для исследования возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов в ограниченной наноструктуре.
Плазмоника, поверхностные плазмон-поляритоны, нанорезонаторы
Короткий адрес: https://sciup.org/147241780
IDR: 147241780 | DOI: 10.14529/mmph230309
Список литературы Моделирование возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов в прямоугольном нанорезонаторе на основе золота
- Майер, С.А. Плазмоника: теория и приложения / С.А. Майер. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2011. - 296 с.
- Sommerfeld, A. Ueber die Fortpflanzung elektrodynamischer Wellen l'angs eines Drahtes / A. Sommerfeld // Ann. Phys. - 1899. - Vol. 303. - P. 233-290.
- Wood, R.W. On a Remarkable Case of Uneven Distribution of Light in a Diffraction Grating Spectrum / R.W. Wood // Proceedings of the Physical Society of London. - 1902. - Vol. 18, no. 1. -P. 269-275.
- Zenneck, J. Über die Fortpflanzung ebener elektromagnetischer Wellen längs einer ebenen Leiterfläche und ihre Beziehung zur drahtlosen Telegraphie / J. Zenneck // Ann. Phys. - 1907. - Vol. 328, Iss. 10. - P. 846-866.
- Sommerfeld, A. Uber die Ausbreitung der Wellen in der drahtlosen Telegraphie / A. Sommerfeld // Ann. Phys. - 1909. - Vol. 333, Iss. 4. - P. 665-736.
- Ritchie R.H. Plasma Losses by Fast Electrons in Thin Films / R.H. Ritchie // Phys. Rev. - 1957. -Vol. 106, Iss. 5. - P. 874-881.
- Kretschmann, E. Radiative Decay of Non Radiative Surface Plasmons Excited by Light / E. Kretschmann, H. Raether // Zeitschrift für Naturforschung A. - 1968. - Vol. 23, Iss. 12. - P. 21352136.
- Федянин, Д.Ю. Усиление поверхностных плазмон-поляритонов в наноразмерных волноводах: дис. ... канд. физ.-мат. наук / Д.Ю. Федянин. - Долгопрудный, 2013. - 138 с.
- Hugall, J.T. Plasmonic cavity coupling / J.T. Hugall, A. Singh, N.F. van Hulst // ACS Photonics. - 2018. - Vol. 5, no. 1. - P. 43-53.
- Квантовая наноплазмоника: учебное пособие / Е.С. Андрианов, А.П. Виноградов, A.В. Дорофеенко и др. - Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2015. - 368 с.
- Корниенко, В.Н. Особенности многоволновой самосогласованной динамики ансамбля автогенераторов и поля в прямоугольной области / В.Н. Корниенко, А.П. Привезенцев // Радиотехника и электроника. - 2013. - Т. 58, № 7. - С. 691-698.
- Корниенко, В.Н. Возбуждение волн круглой мембраны ансамблем автогенераторов / B.Н. Корниенко, А.П. Привезенцев // Радиотехника и электроника. - 2010. - Т. 55, № 3. - С. 362368.
- Корниенко, В.Н. Формирование пространственно-временных структур в системе активная среда-волновое поле в области с полупрозрачной границей / В.Н. Корниенко, А.П. Привезенцев // Радиотехника и электроника. - 2011. - Т. 56, № 4. - С. 417-422.
- Привезенцев, А.П. Теория колебаний: учеб. пособие / А.П. Привезенцев. - Челябинск: Челяб. гос. ун-т, 2007. - 111 с.
