Плазмон-поляритоны ТЕ- и ТМ-типов в пленке металла, граничащей со сверхрешеткой. I. Свойства импедансов полубесконечных сред и пленок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Теоретически исследуются ТЕ- и ТМ-поляризованные поверхностные плазмон-поляритоны в пленке металла, находящейся между периодической сверхрешеткой и однородным диэлектриком или между двумя периодическими сверхрешетками. Получены дисперсионные уравнения в виде условия равенства нулю определителя действительной симметричной матрицы, составленной из поверхностных импедансов сред и импеданса пленки. Установлен ряд общих свойств импедансов и собственных значений матриц, входящих в дисперсионные уравнения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Н. Даринский

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: Alexandre_Dar@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Raether H. Surface-Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings. Berlin, Heidelberg: Springer, 1988. 117 p.
  2. Майер С.А. Плазмоника. Теория и приложения. М.; Ижевск: НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, 2011. 226 с.
  3. Plasmonic Nanoguides and Circuits / Ed. Bozhevolnyi S.I. Singappore: Pan Stanford Publishing Pte. Ltd, 2009. 441 p.
  4. Metamaterials and Plasmonics: Fundamentals, Modelling, Applications / Eds. Zouhdi S. et al. Springer Science + Business Media B.V., 2009. 305 p.
  5. Климов В.В. Наноплазмоника. М.: Наука, 2010. 480 с.
  6. Polo J., Mackay T., Lakhtakia A. Electromagnetic Surface Waves: A Modern Perspective. Amsterdam: Elsevier, 2013. 293 p.
  7. Quantum Plasmonics / Eds. Bozhevolnyi S.I. et al. Switzerland: Springer International Publishing, 2017. 327 p.
  8. Moradi A. Canonical Problems in the Theory of Plasmonics. Springer Nature Switzerland AG, 2020. 349 p.
  9. Gupta B.D., Shrivastav A.M., Usha S.P. Optical Sensors for Biomedical Diagnostics and Environmental Monitoring. London: CRC Press, 2018. 250 p.
  10. Oliveira L.C., Lima A.M.N., Thirstrup C. et al. Surface Plasmon Resonance Sensors, 2nd ed. Springer Series in Surface Sciences. New York: Springer, 2019. 326 p.
  11. Raghuwanshi S.K., Kumar S., Singh Y. 2D Materials for Surface Plasmon Resonance-based Sensors. CRC Press, 2022. 315 p.
  12. Geng J., Ren Ch., Wang R. et al. Spoof Surface Plasmon Polaritons Antenna. Springer Nature Singapore Pte Ltd, 2022. 172 p.
  13. Gupta B.D., Sharma A.K., Li J. Plasmonics-Based Optical Sensors and Detectors. Singapore: Jenny Stanford Publishing Pte Ltd, 2023. 509 p.
  14. Economou E.N. // Phys. Rev. 1969. V. 182. P. 539. https://doi.org/10.1103/PhysRev.182.539
  15. Burke J.J., Stegeman G.I., Tamir T. // Phys. Rev. B. 1986. V. 33. P. 5186. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.33.5186
  16. Darinskii A.N. // Phys. Rev. A. 2021. V. 104. P. 023507. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.104.023507
  17. Гончаренко А.М., Карпенко В.А., Гончаренко И.А. Основы теории оптических волноводов. Минск: Беларуская навука, 2009. 296 с.
  18. Darinskii A.N., Shuvalov A.L. // Phys. Rev. A. 2020. V. 102. P. 033515. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.102.033515
  19. Darinskii A.N. // Phys. Rev. A. 2021. V. 103. P. 033501. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.103.033501
  20. Konopsky V.N. // New J. Phys. 2010. V. 12. P. 093006. http://dx.doi.org/10.1088/1367-2630/12/9/093006
  21. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Электродинамика сплошных сред. 2-е изд. М.: Наука, 1982. 621 с.
  22. Shuvalov A.L. // Proc. R. Soc. A. 2020. V. 456. P. 2197. https://doi.org/10.1098/rspa.2000.0609
  23. Darinskii A.N. // Phys. Rev. A. 2022. V. 106. P. 033513. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.102.033515
  24. Yariv А., Yeh P. Photonics: Optical Electronics in Modern Communications. 6th ed. Oxford University Press, 2007. 850 p.
  25. Shuvalov A.L., Poncelet O., Golkin S.V. // Proc. R. Soc. A. 2009. V. 465. P. 1489. http://dx.doi.org/ doi: 10.1098/rspa.2008.0457
  26. Kutsenko A.A., Shuvalov A.L., Poncelet O., Norris A.N. // Math. Mech. Solids. 2012. V. 18. P. 677. https://doi.org/10.1177/1081286512444750
  27. Shuvalov A.L., Kutsenko A.A., Korotyaeva M.E., Poncelet O. // Wave Motion. 2013. V. 50. P. 809. http://dx.doi.org/10.1016/j.wavemoti.2013.02.005
  28. https://refractiveindex.info
  29. Handbook of Optical Constants of Solids / Ed. Palik E. San Diego: Academic Press, 1998. 800 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Полубесконечные взаимодополняющие СР-A (а) и СР-B (б). Изображены СР с периодом из двух слоев. Слои одного цвета – из одинакового материала и имеют одинаковую толщину, кроме внешних слоев, толщина которых меньше толщины внутренних слоев того же материала.

Скачать (53KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Частотная зависимость импедансов и в нижней запрещенной зоне: 1 – , 2 –

Скачать (46KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Частотные зависимости импедансов и в верхней запрещенной зоне: 1 – , 2

Скачать (150KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Частотная зависимость импеданса в нижней запрещенной зоне (1) и верхней запрещенной зоне (1 и 2).

Скачать (51KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024