Плазмоника

Дисперсия поверхностных плазмон-поляритонов в металлических одностенных углеродных нанотрубках и упорядоченных массивах на их основе

С. А. Афанасьев^a, В. А. Зайцев^a, С. Г. Моисеев^ab, И. А. Рожлейс^a, Д. Г. Санников<sup>a

a</sup> Ульяновский государственный университет, Ульяновск, Россия
^b Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Ульяновск, Россия

Аннотация: В рамках гидродинамической модели рассмотрено распространение собственных волн (поверхностных плазмон-поляритонов) в одиночных металлических одностенных углеродных нанотрубках и упорядоченных массивах на их основе. Численный анализ дисперсионных свойств поверхностных плазмон-поляритонов в терагерцевом диапазоне проведен с учётом потерь и тензорного характера поверхностной проводимости одностенных углеродных нанотрубок. Определены условия, при которых взаимодействие соседних нанотрубок в массиве не влияет на дисперсионные характеристики поверхностных плазмон-поляритонов. Показано, что наибольшие значения (свыше 100) коэффициента замедления (отношения скорости света к фазовой скорости поверхностных плазмон-поляритонов) фундаментальной моды достигаются для упорядоченных массивов из одностенных углеродных нанотрубок с радиусами свыше 2 nm на частотах порядка 40 THz и выше. Полученные результаты могут найти практическое применение в компактных усилителях и генераторах терагерцевого излучения, выполненных на основе массивов одностенных углеродных нанотрубок.

Ключевые слова: поверхностные плазмон-поляритоны, одностенные углеродные нанотрубки.

Поступила в редакцию: 19.02.2025
Исправленный вариант: 19.02.2025
Принята в печать: 30.06.2025

DOI: 10.61011/OS.2025.07.61112.7624-25

Реферативные базы данных:

•