Способы и эффективность управления дисперсией электромагнитных волн в волноведущей структуре "углеродная нанотрубка - графен" в терагерцовом и инфракрасном диапазонах
Автор: Макеева Г.С., Голованов О.А., Горелов Р.А.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 4 т.18, 2015 года.
Бесплатный доступ
Проведено математическое моделирование распространения электромагнитных волн в волноведущих структурах «углеродная нанотрубка - графен» в терагерцовом, ближнем инфракрасном диапазонах; оно базируется на решении уравнений Максвелла с электродинамическими граничными условиями совместно с материальным уравнением среды (графена, углеродной нанотрубки). Методом автономных блоков с каналами Флоке проведен электродинамический расчет коэффициента замедления и затухания на длине волны основного типа в волноведущих структурах «углеродная нанотрубка - графен» для углеродных нанотрубок с различными радиусами ( r = 25-2 нм) и расстоянием «углеродная нанотрубка - графен» в зависимости от частоты при изменении значений химического потенциала (величины внешнего постоянного электрического поля) в терагерцовом и ближнем инфракрасном диапазонах.
Графен, углеродные нанотрубки, распространение электромагнитных волн, дисперсия, химический потенциал, терагерц, инфракрасный диапазон
Короткий адрес: https://sciup.org/140255937
IDR: 140255937
Methods and efficiency of control of dispersion of electromagnetic waves in the waveguiding structure based on carbon nanotube-graphene at terahertz and infrared frequency ranges
The mathematical modeling of propagation of electromagnetic waves in waveguiding structures based on carbon nanotube - graphene at terahertz and infrared frequency ranges by solving the Maxwell’s equations with electrodynamic boundary conditions, complemented by the constitutive laws for carbon nanotubes and the grapheme, was done. Using method of autonomous blocks with Floquet channels the electrodynamic calculation of coefficients of delay and extinction of the fundamental mode in waveguiding structures based on carbon nanotube - graphene carbon nanotube with various radius ( r = 25-2 nm) and the distance between carbon nanotube and graphene) depending on the frequency were obtained for different values of chemical potential (the external electric field intensity) at terahertz and near infrared frequency ranges.
Список литературы Способы и эффективность управления дисперсией электромагнитных волн в волноведущей структуре "углеродная нанотрубка - графен" в терагерцовом и инфракрасном диапазонах
- Лабунов В.А. Массивы углеродных нанотрубок и композитных структур на их основе, синтезированные инжекционным CVD методом; их магнитные, экранирующие и эмиссионные свойства // Тезисы докладов 13-й научной молодежной школы по твердотельной электронике «Физика и технология микро- и наносистем». СПб., 2010.
- A three-dimensional carbon nanotube/graphene sandwich and its application as electrode in supercapacitors / Z. Fan [et al.] // Advanced Materials. 2010. № 33. P. 3723-3728.
- Composite nanostructure of vertically aligned carbon nanotube array and planar graphite layer obtained by the injection CVD method / V.A. Labunov [et al.] // Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. 2010. Vol. 13. № 2. P. 137-141.
- Multi-level composite nanostructures based on the arrays of vertically aligned carbon nanotubes and planar graphite layers / V. Labunov [et al.] // Physica Status Solidi (A). 2011. Vol. 208. № 2. P. 453-458.
- Чернозатонский Л.А., Сорокин П.Б., Артюх А.А. Новые наноструктуры на основе графена: физико-химические свойства и приложения // Усп. хим. 2014. Т. 83 № 3. С. 251-279.
- Composite nanostructure of vertically aligned carbon nanotube array and planar graphite layer obtained by the injection CVD method / V.A. Labunov [et al.] // Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. 2010. Vol. 13. № 2. P. 137-141.
- Gonzalez J., Guinea F., Herrero J. Propagating, evanescent, and localized states in carbon nanotube-graphene junctions // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 79. № 16. P. 165434.
- Hanson G.W. Dyadic Green's functions and guided surface waves for a surface conductivity model of grapheme // J. Appl. Phys. 2008. Vol. 103. P. 064302.
- Голованов О.А. Автономные блоки с виртуальными каналами Флоке и их применение для решения прикладных задач электродинамики // Радиотехника и электроника. 2006. Т. 51. № 12. С. 1423-1430.
- Макеева Г.С., Голованов О.А. Математическое моделирование распространения электромагнитных волн в наноструктурированных гиромагнитных средах методом автономных блоков с магнитными нановключениями и каналами Флоке // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 12. С. 1455-1459.
- Макеева Г.С., Голованов О.А. Дифракция электромагнитных волн на решетках магнитных нанопроволок и геометрические, размерные эффекты в терагерцовом диапазоне // Радиотехника и электроника. 2010. Т. 55. № 2. С. 168-174.
