УДК 537.874
ДЕТЕКТОР
МОДУЛИРОВАННОГО ТЕРАГЕРЦЕВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ГРАФЕНОВЫХ НАНОЛЕНТ
Ю. В. Стебунов1, В. Г. Лейман1,
А. В. Арсенин1, В. Л. Семененко1, В. И. Рыжий2
1
Московский физико-технический институт (государственный университет),
Лаборатория нанооптики и фемтосекундной электроники
2 Университет
Тохоку, Сендай, Япония
Получена 12 июня 2012 г.
Аннотация. Предложена новая схема детектора модулированного
терагерцевого излучения с рекордно высокой частотой модуляции (вплоть до нескольких
ГГц). Детектор базируется на наномеханическом резонаторе, в котором в качестве
подвижного элемента используется достаточно узкая графеновая нанолента.
Движение графеновой наноленты обусловлено действием пондеромоторной силы,
возникающей вследствие возбуждения в системе плазмонного резонанса. Предлагаемый
детектор обладает рядом преимуществ по сравнению с ранее предложенными
устройствами такого типа, например, более высокой чувствительностью и возможностью
перестройки частоты модуляции в широком диапазоне.
Ключевые слова: графеновая нанолента, углеродная нанотрубка, терагерцевое излучение, плазмонный
резонатор, демодулятор, детектор.
Abstract. We proposed a novel scheme of the detector of terahertz radiation
modulated by megahertz or gigahertz signals. Detector model is based on the nanomechanical
resonator with the sufficiently narrow graphene nanoribbon as a mechanically
moving part. Motion of a nanoribbon is supported by the electromagnetic
ponderomotive force appearing due to the plasmon resonance exited in the
system. Using developed model we obtained that the proposed demodulator has a
number of advantages such as higher output signal and higher modulation
frequency of incoming radiation in comparison with the previously proposed
demodulators of terahertz radiation.
Keywords: graphene nanoribbon, carbon nanotube, terahertz radiation, plasmon
resonator, demodulator, detector.